KR100979680B1

KR100979680B1 - 결로 방지 기능을 갖는 수배전반

Info

Publication number: KR100979680B1
Application number: KR1020100029924A
Authority: KR
Inventors: 이웅희; 이종근
Original assignee: 동영전기 주식회사
Priority date: 2010-04-01
Filing date: 2010-04-01
Publication date: 2010-09-02

Abstract

본 발명에 따른 결로 방지 기능을 갖는 수배전반은 외부로부터 공급되는 전력을 분배하기 위한 각종 전기 기기를 내부에 수용하고 있는 몸체 프레임, 몸체 프레임의 상부에 설치되어 있으며 몸체 프레임 내부의 상부 공기층의 온도 및 습도를 측정하는 적어도 하나의 상부 공기층 온/습도 센서, 몸체 프레임의 상부 내면에 설치되어 있으며 상부 내면의 온도를 측정하는 적어도 하나의 상부 내면 온도 센서, 몸체 프레임의 상부에 설치되어 있는 복수개의 배기팬 및 복수개의 냉각팬, 그리고, 상부 공기층 온/습도 센서 및 상부 내면 온도 센서에 의해 각각 측정된 온도 및 습도 데이터를 입력 받아 상부 공기층의 이슬점 온도를 산출하며, 측정된 상부 내면 온도와 산출된 이슬점 온도를 비교하여 상부 내면 온도가 이슬점 온도보다 낮거나 같은 경우 복수개의 배기팬 및 복수개의 냉각팬 전부를 가동하며, 측정된 상부 내면 온도가 이슬점 보다 높고 제1 온도보다 낮거나 같은 경우 복수개의 배기팬 또는 복수개의 냉각팬 각각의 일부를 개별 가동시킴으로써 몸체 프레임의 상부 내면의 결로의 발생 방지를 자동 제어하는 제어 알고리즘을 갖는 제어부, 그리고 상부 공기층 온/습도 센서, 상부 내면 온도 센서, 복수개의 배기팬 및 냉각팬, 그리고 제어부의 상태를 사용자에게 표시하는 표시부를 포함한다.

Description

결로 방지 기능을 갖는 수배전반{A POWER RECEIVING AND DISTRIBUTING BOARD HAVING FUNCTION OF PREVENTING DEW CONDENSATION}

본 발명은 결로 방지 기능을 갖는 수배전반에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수배전반 내부 공기의 온/습도와 내부 표면의 온도를 실시간으로 측정하여 이를 통해 수배전반에 설치된 배기팬과 냉각팬을 구동시켜 외부의 차가운 공기를 내부로 강제 순환시킴으로써 수배전반 내부의 공기의 온도와 내부 표면의 온도 차이를 없애 수배전반 내부 표면에 결로가 발생하지 않도록 하는 결로 방지 기능을 갖는 수배전반에 관한 것이다.

일반적으로 공장, 빌딩, 병원, 아파트 단지 등의 각종 시설에서는 3상 교류 전력을 사용하므로 대 전력이 요구되며, 발전소로부터 송전 선로를 통하여 공급되는 수만 볼트(V)의 교류 전압을 변압기를 통해 수천 불트(V)의 교류 전압으로 감압하여 감압된 교류 전압을 각종 시설에 공급하기 위한 수배전반이 사용되고 있다.

이와 같은 수배전반은 내부에 설치되어 있는 각종 전기 기기들을 보호하기 위하여 내부 공간이 외부로부터 차단된 상태로 유지 및 운영된다. 그런데 수배전반은 전력을 공급받아 분배하는 과정에서 각종 전기 기기로부터 열이 발생됨에 따라 그 내부는 외부에 비해 일반적으로 온도 및 습도가 높게 유지된다. 이러한 수배전반 내/외부의 온/습도 차가 발생하게 되면 수배전반 내부 표면에 결로(結露) 현상을 발생시킨다. 결로 현상이란 물체 표면 온도가 실내 공기의 이슬점 온도보다 같거나 낮은 경우 물체의 표면에 물방울이 맺히는 현상으로, 이러한 결로 현상으로 인해 수배전반 상부 내면에 생긴 물방울이 응축되어 자중에 의해 각종 전기 기기에 떨어지면 기기 오작동 및 전기 합선 등의 기기 고장을 일으키는 문제점이 있다

이러한 문제점을 해결하기 위해 후술할 선행기술문헌에서 언급한 특허문헌1대한민국 등록특허 제10-0927959호에 개시된 “결로방지기능을 가진 배전반”이 개발되었다.

상기 특허문헌1은 실시간으로 측정되는 배전반의 내부 온도와 내부 습도를 배전반 상부면 주위의 외부 온도에 비교하여 배전반 내부와 외부의 온도차가 임계온도차 이상일 때 배전반 내부의 이슬점 온도를 감지하여 외부 온도가 이슬점 온도보다 낮으면 배전반 상부면에 설치되는 발열 기구를 동작시켜 발열기구가 설치된 상부면의 대기를 가열함으로써 배전반의 내부 온도와 외부 온도 차이가 정해진 크기 이상을 넘지 않도록 하여 배전반의 상부 내면에 결로가 생기는 것을 방지하는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

그런데 온도가 높고 습한 여름철 특히 장마철과 같은 기후 조건에서 배전반의 내부 각종 전기 기기들이 구동을 하게 되면 배전반 내부의 온도가 상승하게 된다. 이러한 기후 조건에서는 배전반 내부와 외부의 온도차가 임계 온도차 이상이 되게 되며, 높은 습도로 인해 배전반 내부의 이슬점 온도가 상승하여 이슬점 온도가 외부 온도보다 높아진다. 따라서 이 경우 상기 특허문헌1에 따르면 결로 발생 방지를 위해 배전반 상부면에 설치된 발열 기구가 발열하게 된다. 하지만 발열 기구가 발열하게 되면 결로 발생은 방지가 가능할 수 있으나 발열 기구에서 발열된 열이 상대적으로 온도가 낮은 배전반 내부 공기층으로 이동하여 배전반 내부 온도를 더욱 상승시키게 되며 이로 인해 열에 약한 각종 전기 기기들의 오작동 및 고장을 유발할 수 있는 문제점이 있다.

한편, 배전반 내부 표면 온도는 배전반 외부 온도의 전이에 의해 영향을 받으며 외부 온도가 상승 또는 하강하는 경우 내부 표면 온도도 따라 상승 또는 하강을 하게 된다. 그러나 외부 온도가 내부 표면으로 전이되는 데에는 다소의 시간이 필요하게 된다. 그래서 외부 온도의 상승 또는 하강과 내부 표면 온도의 상승 또는 하강의 크기 및 시간에 차이가 발생하게 된다. 또한, 실제 결로 현상은 배전반 외부의 온도가 아니라 배전반 내부 표면 온도와 배전반 내부 공기의 온도차에 의해 발생하게 된다. 따라서 결로 방지를 위한 정밀 제어를 위해서는 그 제어의 대상이 배전반의 외부 온도가 아니라 배전반 내부의 표면 온도인 것이 바람직하다. 그런데 특허문헌1은 제어의 대상이 배전반 외부 온도이기 때문에 배전반 내부 표면의 결로 방지를 위한 정밀 제어에 한계가 있을 뿐만 아니라 이로 인해 불필요한 발열 기구의 작동에 따른 에너지의 낭비를 초래하는 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 상기 특허문헌1의 경우 임계 온도차 설정값이 실제 배전반 내부 대기의 일정 조건에 부합하지 않을 경우나 발열 기구의 오작동이 발생하는 경우 결로 발생을 방지할 수 없는 문제점이 있다.

KR

10-0927959

B1

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상기의 문제점을 해결하여 수배전반 내부 표면 특히 상부 내면과 상부 공기층의 온도 차이를 감소시켜 결로를 방지하면서도 수배전반 내부의 온도 상승을 막아 수배전반 내부에 설치된 각종 전기 기기의 오작동 및 고장을 방지할 수 있는 결로 방지 기능을 갖는 수배전반을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 상기의 문제점을 해결하여 수배전반 내부 대기의 특정 조건에 상관없이 수배전반 내부 표면 특히 상부 내면의 결로 발생 방지를 위한 정밀 자동 제어가 가능할 뿐만 아니라 불필요한 에너지 낭비를 방지하여 에너지 효율이 우수한 결로 방지 기능을 갖는 수배전반을 제공하는 것을 목적으로 한다.

한편, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 상기의 문제점을 해결하여 결로 방지 기능 자체의 오작동을 자동으로 감지하여 사용자에게 경고함으로써, 결로 방지 기능 자체의 오작동에 의한 결로 발생을 방지하는 결로 방지 기능을 갖는 수배전반을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 과제 해결을 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 결로 방지 기능을 갖는 수배전반은 외부로부터 공급되는 전력을 분배하기 위한 각종 전기 기기를 내부에 수용하고 있는 몸체 프레임, 상기 몸체 프레임의 상부에 설치되어 있으며 상기 몸체 프레임 내부의 상부 공기층의 온도 및 습도를 측정하는 적어도 하나의 상부 공기층 온/습도 센서, 상기 몸체 프레임의 상부 내면에 설치되어 있으며 상기 상부 내면의 온도를 측정하는 적어도 하나의 상부 내면 온도 센서, 상기 몸체 프레임의 상부에 설치되어 있는 복수개의 배기팬 및 복수개의 냉각팬, 그리고, 상기 상부 공기층 온/습도 센서 및 상기 상부 내면 온도 센서에 의해 각각 측정된 온도 및 습도 데이터를 입력 받아 상기 상부 공기층의 이슬점 온도를 산출하며, 측정된 상기 상부 내면 온도와 산출된 상기 이슬점 온도를 비교하여 상기 상부 내면 온도가 상기 이슬점 온도보다 낮거나 같은 경우 상기 복수개의 배기팬 및 상기 복수개의 냉각팬 전부를 가동하며, 측정된 상기 상부 내면 온도가 상기 이슬점 보다 높고 제1 온도보다 낮거나 같은 경우 상기 복수개의 배기팬 또는 복수개의 냉각팬 각각의 일부를 개별 가동시킴으로써 상기 몸체 프레임의 상부 내면의 결로의 발생 방지를 자동 제어하는 제어 알고리즘을 갖는 제어부, 그리고 상기 상부 공기층 온/습도 센서, 상기 상부 내면 온도 센서, 상기 복수개의 배기팬 및 냉각팬, 그리고 상기 제어부의 상태를 사용자에게 표시하는 표시부를 포함한다.

상기 제어 알고리즘은, 상기 상부 공기층 온/습도 센서 및 상기 상부 내면 온도 센서의 이상 유무를 확인하는 단계, 상기 이상 유무 확인 결과 이상이 없으면 상기 상부 내면의 온도와 상기 상부 공기층 온/습도를 각각 측정하고 상기 상부 공기층의 이슬점 온도를 산출하는 단계, 측정된 상기 상부 내면의 온도와 산출된 상기 상부 공기층의 이슬점 온도를 비교하는 단계, 비교 결과 상기 상부 내면의 온도가 상기 상부 공기층의 이슬점 온도보다 낮거나 같은 경우 상기 복수개의 배기팬 및 상기 냉각팬을 전부 가동하는 단계를 포함한다.

상기 복수개의 배기팬 및 상기 복수개의 냉각팬 전부의 가동 시간을 카운팅하는 타이머를 더 포함하며, 상기 표시부는 결로 발생 가능성을 사용자에게 알리는 결로 발생 가능 경고부를 더 포함할 수 있다.

상기 제어 알고리즘은, 상기 복수개의 배기팬 및 상기 냉각팬을 전부 가동하는 단계 후에 상기 타이머를 이용하여 상기 가동 시간을 기입력된 제한 시간과 비교하는 단계, 그리고, 상기 가동 시간이 상기 제한 시간을 초과하는 경우 상기 결로 발생 가능 경고부에 결로 발생 가능 경보를 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 상부 내면의 온도가 상기 상부 공기층의 이슬점 온도보다 높은 경우,

상기 제어 알고리즘은, 상기 타이머를 초기화하는 단계, 상기 상부 내면 온도를 상기 제1 온도와 비교하는 단계, 상기 상부 내면 온도가 상기 제1 온도보다 낮거나 같은 경우 상기 복수개의 배기팬 중 일부와 상기 복수개의 냉각팬 중 일부 중 적어도 어느 하나를 가동하는 단계, 그리고, 상기 상부 내면 온도가 상기 제1 온도보다 높은 경우 상기 복수개의 배기팬 및 상기 복수개의 냉각팬 모두의 가동을 중단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 표시부는, 상기 상부 공기층 온/습도 센서 또는 상기 상부 내면 온도 센서의 비정상 구동을 사용자에게 알리는 센서 고장 경고부를 더 포함하며, 상기 제어 알고리즘은, 상기 이상 유무 확인 결과 상기 상부 공기층 온/습도 센서 또는 상기 상부 내면 온도 센서가 비정상인 경우 상기 센서 고장 경고부에 센서 고장 경보를 표시하는 단계, 그리고, 상기 복수개의 배기팬 전부 및 상기 복수개의 냉각팬 전부를 구동하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 결로 방지 기능을 가진 수배전반에 의하면, 수배전반 내부 표면 특히 상부 내면과 상부 공기층의 온도 차이를 빠르고 용이하게 감소시켜 결로를 방지하면서도 수배전반 내부의 온도 상승을 막아 수배전반 내부에 설치된 각종 전기 기기의 오작동 및 고장을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 결로 방지 기능을 가진 수배전반에 의하면, 수배전반 내부 대기의 특정 조건에 상관없이 수배전반 내부 표면 특히 상부 내면의 결로 발생 방지를 위한 정밀 자동 제어가 가능할 뿐만 아니라 에너지 효율이 매우 우수하다.

한편, 본 발명에 따른 결로 방지 기능을 가진 수배전반에 의하면, 결로 방지기능 자체의 오작동을 자동으로 감지하여 사용자에게 경고함으로써, 결로 방지 기능 자체의 오작동에 의한 결로 발생을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 결로 방지 기능을 갖는 수배전반의 정면도,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 결로 방지 기능을 갖는 수배전반의 배면도,
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 잘라 도시한 결로 방지 기능을 갖는 수배전반의 측단면도,
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 결로 방지 기능을 갖는 수배전반의 구성을 나타내는 블록도, 그리고,
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 결로 방지 기능을 갖는 수배전반의 제어기의 자동제어 알고리즘을 설명하는 도면이다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 기술하는 실시예는 본 발명의 이상적인 정면도, 배면도, 측단면도, 블록도, 제어알고리즘 도면을 참고하여 설명될 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 결로 방지 기능을 갖는 수배전반에 관하여 상세히 설명한다.

먼저 본 발명의 한 실시예에 따른 결로 방지 기능을 갖는 수배전반(1)을 그구성을 중심으로 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 결로 방지 기능을 갖는 수배전반의 정면도, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 결로 방지 기능을 갖는 수배전반의 배면도, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 잘라 도시한 결로 방지 기능을 갖는 수배전반의 측단면도, 그리고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 결로 방지 기능을 갖는 수배전반의 구성을 나타내는 블록도이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 결로 방지 기능을 갖는 수배전반(1)은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 몸체 프레임(10), 상부 내면 온도 센서(20), 상부 공기층 온/습도 센서(21), 배기팬(30, 32), 냉각팬(35,37), 제어부(40) 및 표시부(50)를 포함한다.

몸체 프레임(10)에는 밀폐된 내부 공간(11)이 형성되어 외부로부터 공급되는 전력을 분배하기 위한 각종 전기 기기(13)가 설치되어 있다.

상부 내면 온도 센서(20)는 몸체 프레임(10)의 상부 내면(12)에 밀착되도록설치되어 몸체 프레임(10)의 상부 내면(12) 즉 상부 표면의 온도를 실시간으로 측정한다.

상부 공기층 온/습도 센서(21)는 몸체 프레임(10)의 상부에 내부 공간(11)을 향해 돌출 설치되어 내부 공간(11)의 공기층 중 상부 공기층의 온도 및 습도를 실시간으로 측정한다.

배기팬(30, 32)은 몸체 프레임(10)의 전면 상부에 설치되어 내부 공간(11)의 공기를 외부로 배출한다.

냉각팬(35, 37)은 몸체 프레임(10)의 후면 상부에 설치되어 내부 공간(11)의 상부로 외부의 차가운 공기를 공급한다. 일반적으로 수배전반(1) 내의 각종 전기 기기(13)가 동작하는 경우 전기 기기(13)의 발열에 의하여 수배전반(1) 내부의 온도가 외부 온도보다 항상 높게 유지된다. 이러한 수배전반(1)의 내부 온도를 냉각시키기 위하여 내부 온도보다 낮은 외부의 공기를 흡기팬을 이용하여 흡기하여 수배전반(1) 내부를 냉각시키며, 이때 사용되는 흡기팬을 일반적으로 냉각팬이라 지칭한다.

도 1 내지 도 3과 같이 배기팬(30, 32)과 냉각팬(35, 37)을 몸체 프레임(10)의 전면과 후면의 상부에 최대한 서로 대응되게 높게 설치되면 냉각팬(35, 37)을 통해 내부 공간(11) 특히 상부에 효율적으로 차가운 공기를 공급할 수 있으며, 내부 공간(11)의 각종 전기 기기(13)에 의해 발생되는 열에 의해 데워진 뜨거운 공기를 효율적으로 외부로 배출할 수 있어 냉각 효율이 높다. 따라서 몸체 프레임(10)의 내부 공간(11) 특히 상부 공기층의 온도를 단시간 내 용이하게 낮출 수 있다. 한편, 본 실시예와 달리 배기팬(30, 32)과 냉각팬(35, 37)의 개수 및 설치 위치는 변경 가능함은 물론이다.

제어부(40)는 상부 내면 온도 센서(20)와 상부 공기층 온/습도 센서(21)에 의해 각각 측정된 온도 및 습도 데이터를 입력 받아 내부 공간(11) 중 상부 공기층의 이슬점 온도를 산출한다. 또한 제어부(40)는 측정된 상부 내면(12)의 온도와 산출된 이슬점 온도를 비교하여 만일 상부 내면(12)의 온도가 이슬점 온도보다 낮거나 같은 경우 배기팬(30,32) 및 냉각팬(35, 37) 전부를 가동하며, 측정된 상부 내면(12)의 온도가 이슬점 온도보다 높은 제1 온도보다 낮거나 같은 경우에는 배기팬(30,32) 및 냉각팬(35, 37) 각각의 일부를 개별 가동하여 상부 내면(12)에 결로가 생기는 것을 방지하기 위한 자동 제어 알고리즘을 구비하고 있다.

즉 제어부(40)는 측정된 상부 내면(12)의 온도와 산출된 이슬점 온도를 비교하여 만일 상부 내면(12)의 온도가 이슬점 온도보다 낮거나 같은 경우 배기팬(30,32) 및 냉각팬(35, 37) 전부를 가동하여 상부 공기층의 온도를 신속히 낮추어 주면 상부 공기층의 이슬점 온도가 낮아지게 되어 몸체 프레임(10)의 상부 내면(12)에 결로가 생기는 것이 방지된다.

또한, 제어부(40)는 측정된 상부 내면(12)의 온도가 산출된 이슬점 온도보다는 높으나 산출된 이슬점 온도보다 높은 제1 온도보다 낮거나 같은 경우에는 배기팬(30, 32) 및 냉각팬(35, 37) 각각의 일부를 개별 가동하여 상부 공기층의 온도를 낮추어 준다.

한편, 제어부(40)는 배기팬(30,32) 및 냉각팬(35, 37)이 전부 가동되는 경우 가동 시간을 카운팅하기 위한 타이머(42)를 더 포함할 수 있다.

표시부(50)는 몸체 프레임(10)의 전면 중앙에 마련되어 있으며, 상부 내면 온도 센서(20), 상부 공기층 온/습도 센서(21), 배기팬(30, 32) 및 냉각팬(35, 37) 및 제어부(40)의 상태를 표시한다.

특히 본 실시예에서 표시부(50)는 센서 고장 경고부(52) 및 결로 발생 가능 경고부(54)를 더 포함할 수 있다.

센서 고장 경고부(52)는 상부 내면 온도 센서(20) 또는 상부 공기층 온/습도 센서(21)의 비정상 작동시 이를 사용자에게 센서 고장을 경고한다.

결로 발생 가능 경고부(54)는 타이머(42)에 의해 카운팅되고 있는 배기팬(30,32) 및 냉각팬(35, 37)이 전부 가동되는 가동 시간이 제한 시간을 초과하는 경우 상부 내면(12)의 결로 발생 가능성을 사용자에게 경고한다.

이하에서는 상기의 구성을 포함하는 본 발명의 한 실시예에 따른 결로 방지 기능을 갖는 수배전반(1)을 결로 발생을 방지하기 위한 제어부(40)의 자동 제어 알고리즘을 중심으로 설명한다.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 결로 방지 기능을 갖는 수배전반의 제어기의 자동 제어 알고리즘을 설명하는 도면이다.

이와 같은 자동 제어 알고리즘은 먼저 몸체 프레임(10)에 설치된 상부 내면 온도 센서(20)와 상부 공기층 온/습도 센서(21)의 이상 유무를 확인하여 고장 여부를 판단한다(S100)

상부 내면 온도 센서(20) 및 상부 공기층 온/습도 센서(21)로부터 측정된 각 온도 및 습도에 관한 정보를 담고 있는 아날로그 신호는 디지털 신호로 변환되어 제어부(40)로 입력되게 된다. 제어부(40)는 상부 내면 온도 센서(20) 및 상부 공기층 온/습도 센서(21)로부터 변환된 디지털 신호가 입력되지 않거나 비정상 디지털 신호가 입력되는 경우 상부 내면 온도 센서(20) 또는 상부 공기층 온/습도 센서(21)가 비정상인 것으로 판단하게 된다.

이상 유무 확인 결과 상부 내면 온도 센서(20) 또는 상부 공기층 온/습도 센서(21)가 비정상이면 표시부(50)의 센서 고장 경보부(52)에 센서 고장 경보를 표시하여(S102) 사용자가 상부 내면 온도 센서(20) 또는 상부 공기층 온/습도 센서(21)의 이상 여부를 확인하게 하고, 동시에 배기팬(30, 32) 및 냉각팬(35, 37) 전부를 가동시켜 상부 내면(12)에 결로가 발생할 수 있는 만일의 경우를 대비한다.

이상 유무 확인 결과 상부 내면 온도 센서(20) 또는 상부 공기층 온/습도 센서(21)가 정상으로 작동하면, 상부 내면(12)의 온도 및 상부 공기층의 온도 및 습도를 각각 측정하고 상부 공기층의 이슬점 온도를 산출한다(S110).

여기서 상부 내면의 온도 측정 단계(S112)는 상부 공기층의 온도 및 습도 측정 단계(S114)와 동시에 이루어지는 것이 바람직하며, 측정된 상부 공기층의 온도 및 습도를 바탕으로 상부 공기층의 이슬점 온도를 산출한다(S116).

그런 다음 측정된 상부 내면(12)의 온도가 산출된 이슬점 온도를 상호 비교(S120)하여, 비교 결과 상부 내면(12)의 온도가 이슬점 온도보다 낮거나 같은 경우에는 결로 발생이 가능하므로 즉각 배기팬(30,32) 및 냉각팬(35, 37) 전부를 가동시킨다(S130).

아울러 타이머(42)를 이용하여 배기팬(30,32) 및 냉각팬(35, 37) 전부가 가동되는 시간을 카운팅(S140)하여, 타이머(42)에 의해 카운팅되는 배기팬(30,32) 및 냉각팬(35, 37) 전부의 가동 시간을 기입력된 제한 시간과 비교한다(S150).

비교 결과, 만일 가동 시간이 제한 시간을 초과하게 되면 결로 발생 가능 경고부에 결로 발생 가능 경보를 표시한다(S160).

이를 자세히 살펴보면, 결로 발생 방지를 위해 배기팬(30,32) 및 냉각팬(35, 37)이 전부 가동되어 가동 시간이 제한 시간을 초과함에도 불구하고 상부 공기층의 온도가 낮아지지 않아 실시간으로 측정된 상부 내면(12)의 온도가 이슬점 온도보다 낮거나 같은 온도 조건을 계속 만족한다면 이는 결로 방지 기능을 갖는 수배전반(1)이 비정상적으로 작동하거나 고장난 것으로 판단되게 되며, 따라서 결로 발생 가능 경고부(54)에 결로 발생 가능 경보를 표시하여 결로 발생 가능성을 사용자에게 경고하고 수배전반(1)의 정상 가동 여부를 사용자로 하여금 확인하게 한다.

한편, 측정된 상부 내면(12)의 온도가 산출된 이슬점 온도를 상호 비교한 결과, 상부 내면(12)의 온도가 이슬점 온도보다 높아지면 타이머(42)를 초기화하고(S170), 다시 상부 내면(12)의 온도를 제1 온도와 비교한다(S180)

본 실시예에서 제1 온도는 이슬점 온도보다 2℃ 높게 설정된 온도이나 대기 조건, 계절 등의 영향을 고려하여 자동으로 변경 가능하며, 사용자에 의해 임의 변경도 가능하다.

비교 결과, 상부 내면(12)의 온도가 제1 온도보다 낮거나 같으면 이는 즉각적인 결로 발생 방지를 위한 배기팬(30, 32) 및 냉각팬(35, 37) 전부의 가동을 요하지는 않으나 결로 발생 주의가 요구되는 소정 온도 조건에 해당하므로, 배기팬(30, 32) 및 냉각팬(35, 37) 중 각각 하나만을 개별 가동한다(S190). 이를 통해 상부 공기층의 온도 및 이슬점 온도를 낮추어 결로의 발생을 방지하면서 배기팬(30, 32) 및 냉각팬(35, 37) 중 각각 하나만을 개별 구동함으로써 에너지 낭비를 막을 수 있다.

비교 결과, 상부 내면(12)의 온도가 제1 온도보다 높으면 이는 결로 발생 방지를 위한 배기팬(30, 32) 및 냉각팬(35, 37)의 가동을 요하지 않으므로 배기팬(30, 32) 및 냉각팬(35, 37)의 가동을 전부 중지한다(S200). 이를 통해 불필요한 에너지 소모를 막게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태의 공정 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

1 : 수배전반 10 : 몸체 프레임
11 : 내부 공간 12 : 상부 내면
13 : 전기 기기 20 : 상부 내면 온도 센서
21 : 상부 공기층 온/습도 센서 30, 32 : 배기팬
35, 37 : 냉각팬 40 : 제어부
50 : 표시부 52 : 센서 고장 경고부
54 : 결로 발생 가능 경고부

Claims

외부로부터 공급되는 전력을 분배하기 위한 각종 전기 기기를 내부에 수용하고 있는 몸체 프레임,
상기 몸체 프레임의 상부에 설치되어 있으며 상기 몸체 프레임 내부의 상부 공기층의 온도 및 습도를 측정하는 적어도 하나의 상부 공기층 온/습도 센서,
상기 몸체 프레임의 상부 내면에 설치되어 있으며 상기 상부 내면의 온도를 측정하는 적어도 하나의 상부 내면 온도 센서,
상기 몸체 프레임의 상부에 설치되어 있는 복수개의 배기팬 및 복수개의 냉각팬, 그리고,
상기 상부 공기층 온/습도 센서 및 상기 상부 내면 온도 센서에 의해 각각 측정된 온도 및 습도 데이터를 입력 받아 상기 상부 공기층의 이슬점 온도를 산출하며, 측정된 상기 상부 내면 온도와 산출된 상기 이슬점 온도를 비교하여 상기 상부 내면 온도가 상기 이슬점 온도보다 낮거나 같은 경우 상기 복수개의 배기팬 및 상기 복수개의 냉각팬 전부를 가동하며, 측정된 상기 상부 내면 온도가 상기 이슬점 온도보다 높고 제1 온도보다 낮거나 같은 경우 상기 복수개의 배기팬 또는 복수개의 냉각팬 각각의 일부를 개별 가동시킴으로써 상기 몸체 프레임의 상부 내면의 결로의 발생 방지를 자동 제어하는 제어 알고리즘을 갖는 제어부, 그리고
상기 상부 공기층 온/습도 센서, 상기 상부 내면 온도 센서, 상기 복수개의 배기팬 및 냉각팬, 그리고 상기 제어부의 상태를 사용자에게 표시하는 표시부
를 포함하며,
상기 제어 알고리즘은,
상기 상부 공기층 온/습도 센서 및 상기 상부 내면 온도 센서의 이상 유무를 확인하는 단계,
상기 이상 유무 확인 결과 이상이 없으면 상기 상부 내면의 온도와 상기 상부 공기층 온/습도를 각각 측정하고 상기 상부 공기층의 이슬점 온도를 산출하는 단계,
측정된 상기 상부 내면의 온도와 산출된 상기 상부 공기층의 이슬점 온도를 비교하는 단계,
비교 결과 상기 상부 내면의 온도가 상기 상부 공기층의 이슬점 온도보다 낮거나 같은 경우 상기 복수개의 배기팬 및 상기 냉각팬을 전부 가동하는 단계
를 포함하는
결로 방지 기능을 갖는 수배전반,
삭제
제1항에 있어서,
상기 결로 방지 기능을 갖는 수배전반은 상기 복수개의 배기팬 및 상기 복수개의 냉각팬 전부의 가동 시간을 카운팅하는 타이머를 더 포함하며,
상기 표시부는 결로 발생 가능성을 사용자에게 알리는 결로 발생 가능 경고부를 더 포함하는
결로 방지 기능을 갖는 수배전반.
제3항에 있어서,
상기 제어 알고리즘은
상기 복수개의 배기팬 및 상기 냉각팬을 전부 가동하는 단계 후에
상기 타이머를 이용하여 상기 가동 시간을 기입력된 제한 시간과 비교하는 단계, 그리고,
상기 가동 시간이 상기 제한 시간을 초과하는 경우 상기 결로 발생 가능 경고부에 결로 발생 가능 경보를 표시하는 단계를
더 포함하는
결로 방지 기능을 갖는 수배전반.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 상부 내면의 온도가 상기 상부 공기층의 이슬점 온도보다 높은 경우,
상기 제어 알고리즘은
상기 타이머를 초기화하는 단계,
상기 상부 내면 온도를 상기 제1 온도와 비교하는 단계,
상기 상부 내면 온도가 상기 제1 온도보다 낮거나 같은 경우 상기 복수개의 배기팬 중 일부와 상기 복수개의 냉각팬 중 일부 중 적어도 어느 하나를 가동하는 단계, 그리고,
상기 상부 내면 온도가 상기 제1 온도보다 높은 경우 상기 복수개의 배기팬 및 상기 복수개의 냉각팬 모두의 가동을 중단하는 단계
를 더 포함하는
결로 방지 기능을 갖는 수배전반.
제1항, 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표시부는
상기 상부 공기층 온/습도 센서 또는 상기 상부 내면 온도 센서의 비정상 구동을 사용자에게 알리는 센서 고장 경고부를 더 포함하며,
상기 제어 알고리즘은,
상기 이상 유무 확인 결과 상기 상부 공기층 온/습도 센서 또는 상기 상부 내면 온도 센서가 비정상인 경우 상기 센서 고장 경고부에 센서 고장 경보를 표시하는 단계, 그리고,
상기 복수개의 배기팬 전부 및 상기 복수개의 냉각팬 전부를 구동하는 단계를
더 포함하는
결로 방지 기능을 갖는 수배전반.
제5항에 있어서,
상기 표시부는
상기 상부 공기층 온/습도 센서 또는 상기 상부 내면 온도 센서의 비정상 구동을 사용자에게 알리는 센서 고장 경고부를 더 포함하며,
상기 제어 알고리즘은,
상기 이상 유무 확인 결과 상기 상부 공기층 온/습도 센서 또는 상기 상부 내면 온도 센서가 비정상인 경우 상기 센서 고장 경고부에 센서 고장 경보를 표시하는 단계, 그리고,
상기 복수개의 배기팬 전부 및 상기 복수개의 냉각팬 전부를 구동하는 단계를
더 포함하는
결로 방지 기능을 갖는 수배전반.