KR101167671B1 - 3차원 공기조화장치 내장형 수배전반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3차원 공기조화장치 내장형 수배전반에 관한 것으로서, 수배전반에 설치되어 외기를 흡입하는 공기흡입기; 상기 수배전반의 내부 일측에 설치되어 공기흡입기에서 흡입된 외기를 수배전반 내부로 신속하게 토출시키는 기류토출 공기조화기; 상기 수배전반의 내부 타측에 설치되어 수배전반 내부의 공기를 흡입하여 다시 기류토출 공기조화기 측으로 토출시켜 순환시키는 기류흡입 공기조화기; 및 상기 수배전반에 설치되어 수배전반 내부의 공기를 강제로 배출시키는 공기배출기;를 포함하는 3차원 공기조화장치 내장형 수배전반을 특징으로 하여, 수배전반 내부공기가 지속적으로 순환됨으로써 수배전반 내부의 온도와 습도를 항온, 항습 상태로 유지할 수 있고, 먼지밀도를 지속적으로 감소시킬 수 있게 된다.

Description

3차원 공기조화장치 내장형 수배전반{Switchgear and Controlgear Embedded Three dimensional HVAC equipment}

본 발명은 3차원 공기조화장치 내장형 수배전반에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수배전반 내부를 균일하게 공기조화할 수 있도록 한 3차원 공기조화장치 내장형 수배전반에 관한 것이다.

일반적으로, 수배전반은 한국전력으로부터 공급된 특별고압의 전기를 실제 사용하는 각종 설비 및 장비의 정격에 맞는 낮은 전압 및 정격용량으로 변환시켜 전기 시설물을 안전하게 사용할 수 있도록 조작, 제어 및 감시하는 장치로서 금속 함체 형태로 되어 있으며 그 함체 내부에는 선로구간 자동개폐기, 차단기, 접촉기, 피뢰기, 파워휴즈, 전력량계, 변압기 등 전력 기자재로 구성으로 되어 있고, 전력의 흐름은 상기 구성이 나열된 순으로 전달된 후 외부 장치에 전력이 공급된다.

상기 수배전반의 내부는 계절이나 설치장소와 관계없이 일정한 온도와 습도를 유지하고 먼지나 오염물질 등을 최소화하여야만 자체 전력소비를 줄일 수 있고 유지보수비용을 절감할 수 있으며 수배전반의 수명을 오랫동안 유지할 수 있다.

그러나, 내부에 장착된 상기 장치들을 통해 외부 장치에 고압전력을 공급하는 수배전반은 일정형상의 밀폐된 함체 내부에 상기 장치들이 밀집되어 있어 외부의 환경이나 운전 시 자체 발생하는 구동열이 상당히 높고, 상기 높은 구동열로 인한 열화현상으로 도체의 저항이 증가하여 자체 전력소모량이 증가하고 내부 장치의 손상을 초래할 우려가 있으며, 지하실이나 창고 등이나 옥외에 주로 설치되는 수배전반의 특성상 습기가 찰 우려가 많아 습기로 인한 결로현상 등으로 내부 장치에 녹이 슬게 되거나 장치에 손상을 일으켜 누전이나 전기 아크 등으로 화재사고와 인명사고의 염려가 있다. 또한 겨울철에는 함체 내부의 온도가 너무 낮아 전자기기의 오동작의 염려도 있다.

상기 장치들의 구동으로 인해 발생하는 높은 온도의 열기를 낮추거나, 겨울철 온도를 높이거나, 내부의 습기를 조절하기 위해 종래에는 수배전반 함체에 강제순환팬과 스페이스히터를 설치하여 내부 열의 온도치와 습도치에 상관없이 일정한 풍량과 일정한 온도로 내부의 열기와 습도를 맞추고 있었다.

그러나, 이러한 구조는 내부의 온도와 습도가 얼마나 되는지에는 상관없이 무조건 일정량의 풍량이나 가열을 제공함으로써 온도조절 혹은 습도조절이 필요하지 아니한 시점에서도 순환팬과 스페이스히터가 불필요하게 지속적으로 구동됨에 따라 전력의 소비효율에 있어서 그다지 효율적이지 못하다는 단점과 순환팬과 스페이스히터의 기능이 한계가 있다는 단점이 있었다.

따라서, 종래에는 이러한 단점을 극복하고자 [문헌 1]에도 개시되어 있는 바와 같이, 수배전반의 내부에는 설정된 온습도치의 이상을 감지하는 온습도센서와, 온습도센서로부터 온습도 정보를 전달받는 자동제어부가 설치되고, 수배전반의 일측면에는 자동제어부에 의해 제어되는 강제 순환팬과 스페이스히터가 설치된다.

상기 자동제어부는 온습도센서 및 강제 순환팬과 스페이스히터에 각각 연결되어, 온습도센서에서 감지되는 수배전반 내부의 온습도정보에 따라 자동제어부가 통기구와 강제 순환팬, 스페이스히터를 제어한다.

[문헌 1] 대한민국 등록특허공보 10-0810092호(명칭 : 수배전반 온습도 조절장치), 등록일 : 2008.02.27, 4～5쪽, 도면 1

하지만, 전술한 종래의 수배전반은 자동제어부가 통기구를 개방시키고 강제 순환팬을 작동시켜 수배전반 내부의 공기를 외부로 배출시킴으로써 수배전반 내부의 온습도를 조절하게 되는데, 이러한 방식은 단순히 팬에 의해 공기 흡입구와 토출구 사이에만 주로 기류가 형성되어 수배전반의 전 내부 중 일부에서만 온습도가 낮아지는 등 불균일한 온습도의 분포로 인하여 내부의 전력기기 일부분의 온도상승으로 인해 전체적인 전류정격이 낮아지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수배전반의 내부공기를 수배전반의 전 내부로 고르게 순환시켜 줌으로써 균일한 공기조화를 이룰 수 있도록 하고 3차원 공기조화장치에 부착된 스페이스히터에 의하여 함체 내부의 온도가 현저히 낮을 때 일정 온도를 유지할 수 있게 한 3차원 공기조화장치 내장형 수배전반을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적은, 수배전반에 설치되어 외기를 흡입하는 공기흡입기; 상기 수배전반의 내부 일측에 설치되어 공기흡입기에서 흡입된 외기를 수배전반 내부로 신속하게 토출시키는 기류토출 공기조화기; 상기 수배전반의 내부 타측에 설치되어 수배전반 내부의 공기를 흡입하여 다시 기류토출 공기조화기 측으로 토출시켜 순환시키는 기류흡입 공기조화기; 및 상기 수배전반에 설치되어 수배전반 내부의 공기를 강제로 배출시키는 공기배출기; 및 상기 함체 내부의 온도가 현저히 낮아졌을 때 온도를 높여주는 전기 스페이스히터를 포함하는 3차원 공기조화장치 내장형 수배전반에 의해 달성된다.

그리고, 상기 공기흡입기는 수배전반에 관통 설치되는 외기흡입구; 상기 외기흡입구에 설치되는 외부필터; 및 상기 외부필터 후방에 설치되어 외기를 강제로 흡입하는 흡입팬;을 포함하고, 상기 공기흡입기는 외부필터 전방의 외기흡입구에 설치되어 흡입되는 외기의 양을 조절하는 댐퍼를 더 포함한다.

또, 상기 기류토출 공기조화기는 공기흡입기에 의해 흡입된 외기와 수배전반의 내부공기를 흡입하여 토출시키는 토출팬; 상기 토출팬에 의해 흡입되는 공기를 필터링하는 필터; 상기 토출팬에 의해 토출되는 공기를 냉각시켜 제습하는 열전냉각소자; 상기 토출팬에 의해 토출되는 공기를 가열하는 히터; 및 상기 토출팬에 의해 토출되는 공기를 제트기류로서 수배전반의 내부로 배출시키는 제트기류노즐;을 포함한다.

그리고, 상기 기류흡입 공기조화기는 수배전반의 내부공기를 흡입하여 기류토출 공기조화기 측으로 배출시키는 흡입팬; 상기 흡입팬에 의해 흡입되었다가 기류토출 공기조화기 측으로 배출되는 공기를 필터링하는 필터; 상기 흡입팬에 의해 흡입되는 공기를 가열하는 히터; 및 상기 흡입팬에 의해 흡입된 공기를 냉각시켜 제습하는 열전냉각소자;를 포함한다.

본 발명의 3차원 공기조화장치 내장형 수배전반에 따르면, 수배전반 내부공기가 기류토출 공기조화기와 기류흡입 공기조화기에 의해서 지속적으로 순환됨으로써 수배전반 내부의 온도와 습도를 항온, 항습 상태로 유지할 수 있고, 먼지밀도를 지속적으로 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명에 따르면, 수배전반 내부의 압력을 외부의 대기압보다 높은 양압 상태로 유지됨으로써 외기가 수배전반 내부로 직접 유입될 수 없으므로 먼지 등의 유입을 사전에 차단할 수 있는 장점이 있다.

또, 본 발명에 따르면, 기류토출 공기조화기의 제트기류노즐에 의해 수배전반 내부로 토출된 제트기류가 주변기류와 합류되어 보다 넓은 단면적의 3차원 기류로로서 유동됨으로써 수배전반의 전 내부로 공기가 효율적으로 순환할 수 있어, 수배전반 내부를 항온, 항습 상태로 유지할 수 있고, 균일한 제진효과를 가질 수 있는 효과가 있다.

따라서, 수배전반 내부에 구성되어 있는 도체의 온도상승을 억제하여 도체저항을 최소화함으로써 자체 전력소모량을 감소시키는 효과와, 수배전반 내부의 항온, 항습 상태를 유지함으로써 내부장치의 녹 발생과 손상을 방지하고, 습기에 의한 누전이나 전기아크 등으로 인한 화재사고와 인명사고를 미연에 방지할 수 있는 효과와, 수배전반 내부의 먼지를 감소시켜 접촉기의 접촉저항 증가를 억제하여 전기적 오동작이나 전기사고를 예방하는 효과와, 오랫동안 청결 상태를 유지할 수 있으므로 유지보수 비용을 현저하게 절감할 수가 있는 효과, 그리고 수배전반의 수명 연한을 연장하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따라 수배전반 내부에 구성된 공기조화장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 공기조화장치에 의한 수배전반 내부의 기류 흐름을 보인 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 기류토출 공기조화기의 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 기류흡입 공기조화기의 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 공기흡입기와 공기배출기의 구성도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부도면 도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 수배전반에 구성되는 3차원 공기조화장치의 구성도이다.

본 발명에 따른 3차원 공기조화장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 수배전반(10)에 설치되어 외기(1)(도 2 참조)를 흡입하는 공기흡입기(40)(도 5 참조)와, 상기 수배전반(10)의 내부 일측에 설치되어 공기흡입기(40)에서 흡입된 외기(1)를 수배전반(10) 내부로 신속하게 토출시키는 기류토출 공기조화기(20)와, 상기 수배전반(10)의 내부 타측에 설치되어 수배전반(10) 내부의 공기를 흡입하여 다시 기류토출 공기조화기(20) 측으로 토출시켜 순환시키는 기류흡입 공기조화기(30)와, 상기 수배전반(10)에 설치되어 수배전반(10) 내부의 공기를 강제로 배출시키는 공기배출기(50)를 포함한다.

그리고, 상기 공기조화장치에는 도시되지는 않았지만, 수배전반(10) 내부의 온도와 습도 및 미세먼지의 밀도 등을 감지하는 다수의 센서가 더 구성되고, 센서의 감지신호에 따라 공기조화장치의 작동을 전반적으로 제어하는 제어부(컨트롤러)가 더 구성된다.

한편, 상기 기류토출 공기조화기(20)와 기류흡입 공기조화기(30)는 각각 수배전반(10)의 내측 벽면에 밀착된 상태로 설치되는데, 이는 수배전반(10)의 내부에 안전거리를 유지한 채로 설치되는 전력기기(11)와 전기 부스바(12) 등과의 간섭을 최대한 피한 것으로, 안전사고를 미연에 방지할 수 있을 뿐 아니라 수배전반(10)의 협소한 공간을 효율적으로 사용하면서도 공기조화 기능을 원활히 수행할 수 있는 장점이 있다.

상기와 같이 구성된 공기조화장치에 의한 공기흐름을 살펴보면, 먼저 외기(1)는 공기흡입기(40)를 통해 흡입되어 기류토출 공기조화기(20)로 유입되고, 기류토출 공기조화기(20)로 유입된 외기(1)와 수배전반(10) 내부의 공기 즉 순환기류(6)(이하 "순환기류" 라 한다)는 후술될 제트기류노즐(21)에 의해 수배전반(10) 내부로 토출되어 제트기류(2)를 형성하게 된다. 이와 같이 토출된 제트기류(2)는 주변기류(3)(4)와 합류되어 넓은 단면적의 3차원 기류(5)를 형성하게 되고, 이와 같이 형성된 3차원 기류(5)는 수배전반(10) 내부를 유동한 후 다시 기류흡입 공기조화기(30)로 흡입되어 다시 기류토출 공기조화기(20) 측으로 배출되어 기류토출 공기조화기(20)로 흡입됨으로써, 수배전반(10) 내부를 지속적으로 순환하게 된다. 따라서, 이와 같이 수배전반(10) 내부를 순환하는 순환기류(6)는 지속적으로 열교환되면서 수배전반(10) 내부를 항온, 항습 및 균일한 제진효과를 유지할 수 있게 된다. 이후, 수배전반(10) 내부의 온도가 공기조화장치의 용량을 초과하는 경우에는 공기배출기(50)가 작동하여 수배전반(10) 내부의 공기를 강제로 외부로 배출시켜 내부의 온도 상승을 차단하게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 공기조화장치에 의한 수배전반 내부의 기류 흐름을 보인 것으로, 기류토출 공기조화기(20)에서는 공기흡입기(40)에 의한 외기(1)와 수배전반(10) 내부를 순환하는 순환기류(6)가 유입되어 혼합되고, 이와 같이 혼합된 넓은 단면적의 기류가 기류토출 공기조화기(20)에 설치된 좁은 단면적의 제트기류노즐(21)을 통하게 되면, 하기의 식(1)에서와 같이 베르누이의 정리에 의하여 넓은 면적에서 흐르는 기류가 좁은 면적을 통하여 흐를 때와 마찬가지로 기류의 유속이 단면적에 반비례하여 빨라지므로 고속기류를 형성할 수 있게 된다.

따라서, 상기 제트기류노즐(21)을 통해 수배전반(10) 내부로 토출된 기류는 고속의 좁고 긴 띠 형태의 2차원 제트기류(2)를 형성하게 되고, 이와 같은 고속의 2차원 제트기류(2)가 전진하면서 상부주변기류(3)와 하부주변기류(4)를 합류시켜 넓은 단면적의 3차원 기류(5)를 형성하게 되므로, 좁고 긴 형태의 공기조화기(20)(30)를 사용하여도 넓은 단면적을 갖는 3차원 기류(5)를 형성할 수 있으므로 좁은 면적에서도 대면적의 팬을 사용하는 것과 유사한 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.

이렇게 형성된 3차원 기류(5)를 기류흡입 공기조화기(30)의 흡입구(31)를 통해 흡입하여 후술될 미세먼지필터(35)를 통하여 미세 먼지까지 걸러낸 후, 순환기류(6)로서 기류토출 공기조화기(20) 측으로 배출시켜 순환시키므로 수배전반(10) 내부의 먼지밀도를 매우 낮게 유지할 수 있는 제진효과를 갖게 된다.

또, 후술될 공기흡입기(40)의 댐퍼(43)를 조절하여 흡입되는 외기(1)의 양을 공기배출기(50)에 의해 외부로 배출되는 배출기류(7)의 양보다 크게 하면, 수배전반(10) 내부의 압력이 외부보다 높아 외부의 먼지가 내부로 유입되는 것을 막을 수 있는 장점이 있다.

- 흡입구 단면적(Ai) × 흡입구 유속(vi) = 토출구 단면적(Ao) × 토출구 유속(vo) ---- 식(1)

도 3은 본 발명에 따른 기류토출 공기조화기를 도시한 것으로, 상기 기류토출 공기조화기(20)는 공기흡입기(40)에 의해 흡입된 외기(1)와 수배전반(10)의 순환기류(6)(내부공기)를 흡입하여 토출시키는 토출팬(24)과, 상기 토출팬(24)에 의해 흡입되는 공기를 필터링하는 순환기류필터(25)와, 상기 토출팬(24)에 의해 토출되는 공기를 냉각시켜 제습하는 열전냉각소자(23)와, 상기 토출팬(24)에 의해 토출되는 공기를 가열하는 히터(22) 및 상기 토출팬(24)에 의해 토출되는 공기를 제트기류(2)로서 수배전반(10)의 내부로 배출시키는 제트기류노즐(21)을 포함한다.

상기 기류토출 공기조화기(20)는 이에 형성된 외기유입구(26)를 통해 공기흡입기(40)와 연통되어, 공기흡입기(40)에 의해 흡입된 외기(1)를 그 내부로 유입하게 된다.

상기 토출팬(24)은 횡류송풍기 즉 통상의 시로코팬(sirocco fan)으로서, 그 양단부를 통해 축방향으로 외기(1)와 순환기류(6)를 흡입한 후, 회전되는 블레이드를 통해 외기(1)와 순환기류(6)를 토출팬(24) 상부의 열전냉각소자(23) 측으로 배출시키게 된다. 따라서, 상기 토출팬(24)은 전면 폭이 좁고 깊이(길이)방향을 길게 형성할 수 있어 수배전반(10) 내부의 전력기기(11) 설치공간에 영향을 주지 않는 장점이 있다.

상기 순환기류필터(25)는 기류토출 공기조화기(20)의 관로 중에서도 특히 순환기류(6)가 흡입되는 관로에 설치되고, 외기(1)는 공기흡입기(40)의 외부필터(42)(도 5 참조)에 의해서 1차로 필터링된 후 기류토출 공기조화기(20)로 유입되기 때문에, 외기(1)가 유입되는 관로에는 별도의 필터를 따로 구비하지 않아도 된다.

그리고, 상기 열전냉각소자(23)는 통상의 히트파이프 등으로 대체될 수도 있고, 상기 히터(22)는 전기히터로서 제트기류노즐(21) 측에 근접하게 구비되는 것이 에너지 측면에서 더 효율적이다.

한편, 기류토출 공기조화기(20)에서는 외기유입구(26)를 통해 유입된 외기(1)와 순환기류필터(25)를 통해 필터링된 순환기류(6)가 혼합되고, 혼합된 기류는 열전냉각소자(23)와 히터(22)를 순차적으로 지나 제트기류노즐(21)을 통해 수배전반(10) 내부로 배출되어 제트기류(2)를 형성하게 된다. 이때, 기류토출 공기조화기(20) 내부를 흐르는 기류를 제습하고자 할 때는 기류가 열전냉각소자(23)를 지나면서 제습되거나 또는 히터(22)를 지나면서 가열되어 기류를 적당한 온도와 습도로 맞출 수 있게 된다.

그리고, 상기 기류토출 공기조화기(20)의 하부에는 열전냉각소자(23)의 열교환에 의한 결로에 따른 응축수를 집수하기 위한 집수조(27)가 설치되고, 상기 집수조(27)의 일측에는 집수된 응축수를 배출시키는 배출구(28)가 형성된다.

도 4는 본 발명에 따른 기류흡입 공기조화기를 도시한 것으로, 상기 기류흡입 공기조화기(30)는 수배전반(10)의 순환기류(6)(내부공기)를 흡입구(31)를 통해 흡입하여 기류토출 공기조화기(20) 측으로 배출시키는 흡입팬(34)과, 상기 흡입팬(34)에 의해 흡입되었다가 기류토출 공기조화기(20) 측으로 배출되는 공기를 필터링하는 미세먼지필터(35)와, 상기 흡입팬(34)에 의해 흡입되는 공기를 가열하는 히터(32) 및 상기 흡입팬(34)에 의해 흡입된 공기를 냉각시켜 제습하는 열전냉각소자(33)를 포함한다.

상기 흡입팬(34) 역시도 전술한 토출팬(24)과 같이 횡류송풍기 즉 시로코팬으로 형성된다.

상기 미세먼지필터(35)는 내부로 흡입된 순환기류(6)를 배출하는 기류흡입 공기조화기(30)의 배출관로 상에 설치되고, 흡입구(31) 측에는 미세먼지필터(35)를 따로 구비하지는 않는다. 이는, 전술한 기류토출 공기조화기(20)에서와 마찬가지로 기류흡입 공기조화기(30)로 흡입되는 순환기류(6)가 기류토출 공기조화기(20)의 순환기류필터(25)를 통해 1차 필터링된 후 기류흡입 공기조화기(30)로 유입되기 때문이다.

그리고, 상기 열전냉각소자(33)와 전기히터(32), 집수조(36) 및 배출구(37)의 구성은 전술한 기류토출 공기조화기(20)와 동일한 구조와 작동을 하므로 이에 대한 중복 설명은 생략한다.

도 5는 본 발명에 따른 공기흡입기와 공기배출기를 도시한 것으로, 공기흡입기(40)는 수배전반(10)의 하부 측에 구성되고, 공기배출기(50)는 수배전반(10)의 상부 측에 구성된다. 이는, 대류현상에 의해서 차가운 공기는 가라앉고, 더운공기는 위로 올라가는 현상을 이용하여 신속한 환기가 이루어질 수 있도록 한 것이다.

한편, 상기 공기흡입기(40)는 수배전반(10)에 관통 설치되는 외기흡입구(41)와, 상기 외기흡입구(41)에 설치되어 외기흡입구(41)의 관로를 조절함으로써 흡입되는 외기(1)의 양을 조절하는 댐퍼(43)와, 상기 댐퍼(43) 전방의 외기흡입구(41)에 설치되는 외부필터(42)와, 상기 외부필터(42) 후방의 외기흡입구(41)에 설치되어 외기를 강제로 흡입하는 흡입팬(44)을 포함한다.

상기 댐퍼(43)는 외기흡입구(41)의 상하 측에 설치되고, 댐퍼조절기에 의해서 상하의 댐퍼(43)가 외기흡입구(41)의 상하로 이동되면서 관로의 직경을 조절함으로써 흡입되는 외기(1)의 양을 조절하게 된다. 상기 댐퍼(43)는 전술한 실시예에 한정되거나 국한되지 않고 다양한 구조와 형태로 얼마든지 변경되어 실시될 수 있다.

그리고, 상기 외부필터(42)는 외기흡입구(41)를 통해 외기(1)를 흡입할 때, 외기(1) 중에 포함되어 있는 먼지 등과 같은 이물질을 1차로 걸러내게 된다.

이러한 공기흡입기(40)는 흡입팬(44)을 통해서 외기(1)를 강제 흡입함으로써 수배전반(10) 내부의 공기압력을 외부 압력보다 항상 높게 유지시켜 주므로 외부 먼지가 수배전반(10) 내부로 침투되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 공기배출기(50)는 수배전반(10)의 배출구에 설치된 외부필터(51)와, 상기 외부필터(51) 후방에 설치되어 수배전반(10) 내부의 공기를 외부필터(51)를 통해 배출시키는 배출팬(52)을 포함한다.

이러한 공기배출기(50)는 기류토출 공기조화기(20)에서 토출된 제트기류(2)가 주변기류(3)(4)와 합류되어 수배전반(10) 내부를 순환하여도 수배전반(10)의 내부 온도가 설정된 범위를 초과하여 상승되면, 내부의 더워진 공기를 외부로 배출하여 수배전반(10) 내부 온도의 급격한 상승을 방지할 수 있는 장점이 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 3차원 공기조화장치의 작동을 설명한다.

먼저, 수배전반(10)의 공기조화 시는 제어부에 의해 공기흡입기(40)가 작동된다. 즉, 공기흡입기(40)의 흡입팬(44)이 작동되면, 수배전반(10) 외부의 외기(1)가 외기흡입구(41)로 흡입되면서 외부필터(42)에 의해 외기(1) 중에 포함되어 있는 이물질이 1차로 걸러지게 된다. 이때, 외기흡입구(41)로 유입되는 외기(1)의 양은 외기흡입구(41)에 설치된 댐퍼(43)의 간격을 조절하여 외기(1)의 양을 조절할 수 있다.

한편, 상기와 같이 흡입된 외기(1)는 기류토출 공기조화기(20)의 외기유입구(26)로 유입되고, 유입된 외기(1)는 기류토출 공기조화기(20)의 순환기류필터(25)를 지나 유입된 순환기류(6)와 혼합되며, 혼합된 기류는 상부의 열전냉각소자(23)와 전기히터(22)를 순차적으로 지나 제트기류노즐(21)을 통해서 수배전반(10) 내부로 토출되어 제트기류(2)를 형성하게 된다. 이때, 기류토출 공기조화기(20)에서 토출되는 기류는 열전냉각소자(23)에 의해서 냉각되어 제습될 수 있고, 전기히터(22)에 의해서 가열되어 적당한 온도와 습도로 토출될 수 있다.

그리고, 상기와 같이 토출된 제트기류(2)는 수배전반(10) 내부에서 전진이동되면서 상부주변기류(3)와 하부주변기류(4)를 합류하여 수배전반(10)의 내부 온도를 낮출 수 있고, 주변기류(3)(4)와 합류된 제트기류(2)는 넓은 단면적의 3차원 기류(5)로서 수배전반(10) 내부를 유동하면서 기류흡입 공기조화기(30)의 흡입구(31)로 흡입된다.

기류흡입 공기조화기(30)의 흡입구(31)로 흡입된 기류는 흡입팬(34)에 의해서 하부의 전기히터(32)와 열전냉각소자(33)를 순차적으로 지나면서 열교환되고, 열교환된 기류는 다시 미세먼지필터(35)를 통해 필터링된 후, 기류토출 공기조화기(20) 측을 향해 수배전반(10) 내부로 토출된다. 이와 같이 토출된 기류는 기류토출 공기조화기(20)와 기류흡입 공기조화기(30)를 순환하는 순환기류(6)로서 수배전반(10) 내부의 온도를 낮출 수 있게 된다.

이러한 작동에도 불구하고 수배전반(10)의 내부 온도가 설정된 범위를 초과하여 상승되면, 공기배출기(50)의 배출팬(52)이 작동하여 내부의 더워진 공기를 외부필터(51)를 통해 외부로 배출하여 수배전반(10) 내부 온도가 급격히 상승되는 것을 방지할 수 있게 된다.

1 : 외기 2 : 제트기류
3 : 상부주변기류 4 : 하부주변기류
5 : 3차원 기류 6 : 순환기류
7 : 배출기류 10 : 수배전반
11 : 전력기기 12 : 부스바
20 : 기류토출 공기조화기 21 : 제트기류노즐
22 : 히터 23 : 열전냉각소자
24 : 토출팬 25 : 순환기류필터
26 : 외기유입구 27 : 집수조
28 : 배출구 30 : 기류흡입 공기조화기
31 : 흡입구 32 : 히터
33 : 열전냉각소자 34 : 흡입팬
35 : 미세먼지필터 36 : 집수조
37 : 배출구 40 : 공기흡입기
41 : 외기흡입구 42 : 외부필터
43 : 댐퍼 44 : 흡입팬
50 : 공기배출기 51 : 외부필터
52 : 배출팬

Claims (7)

1. 수배전반에 설치되어 외기를 흡입하는 공기흡입기; 상기 수배전반의 내부 일측에 설치되어 공기흡입기에서 흡입된 외기를 수배전반 내부로 신속하게 토출시키는 기류토출 공기조화기; 상기 수배전반의 내부 타측에 설치되어 수배전반 내부의 공기를 흡입하여 다시 기류토출 공기조화기 측으로 토출시켜 순환시키는 기류흡입 공기조화기; 및 상기 수배전반에 설치되어 수배전반 내부의 공기를 강제로 배출시키는 공기배출기;를 포함하고,
   상기 상기 공기흡입기는 수배전반에 관통 설치되는 외기흡입구; 상기 외기흡입구에 설치되는 외부필터; 상기 외부필터 후방에 설치되어 외기를 강제로 흡입하는 흡입팬; 및 상기 외부필터 전방의 외기흡입구에 설치되어 흡입되는 외기의 양을 조절하는 댐퍼;를 포함하며,
   상기 기류토출 공기조화기는 공기흡입기에 의해 흡입된 외기와 수배전반의 내부공기를 흡입하여 토출시키는 토출팬; 상기 토출팬에 의해 토출되는 공기를 냉각시켜 제습하는 열전냉각소자; 상기 토출팬에 의해 토출되는 공기를 가열하는 히터; 상기 토출팬에 의해 토출되는 공기를 제트기류로서 수배전반의 내부로 배출시키는 제트기류노즐; 및 상기 토출팬에 의해 흡입되는 수배전반의 내부공기를 필터링하는 필터;를 포함하고,
   상기 기류흡입 공기조화기는 수배전반의 내부공기를 흡입하여 기류토출 공기조화기 측으로 배출시키는 흡입팬; 상기 흡입팬에 의해 흡입되는 공기를 가열하는 히터; 상기 흡입팬에 의해 흡입된 공기를 냉각시켜 제습하는 열전냉각소자; 및 상기 흡입팬에 의해 흡입되는 수배전반의 내부공기를 필터링하는 필터;를 포함하는 3차원 공기조화장치 내장형 수배전반.
   
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