KR101197450B1

KR101197450B1 - 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반

Info

Publication number: KR101197450B1
Application number: KR1020120102242A
Authority: KR
Inventors: 이현곤
Original assignee: 한국산전(주)
Priority date: 2012-09-14
Filing date: 2012-09-14
Publication date: 2012-11-06

Abstract

본 발명은 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반에 관한 것이다. 본 발명은, 상단부가 도어부 상의 상단부와 함께 6면이 모두 공기배출공(h)가 형성되는 하이브리드 수배전반 본체; 상기 하이브리드 수배전반 본체의 측면에 수직으로 끼우는 방식으로 형성되며, 내부의 상태를 관찰하기 용이하도록 아크릴 재질로 형성되는 분리형 아크릴 측판; 상기 분리형 아크릴 측판의 하단 영역에 형성되어, 상기 하이브리드 수배전반 본체 내부의 공기를 외부로 방출시키는 역할을 수행하는 본체 방열팬; 및 히트파이프에 의해 둘러쳐진 몰드변압기를 구비하는 몰드변압부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 발열과 진동이 가장 심한 몰드변압부에 히트파이프, 열전소자 및 냉각팬을 구비시켜 냉각 효과를 극대화하는 효과를 제공한다. 또한, 아크릴 측면에 의해 이상상태를 쉽게 확인할 수 있으며, 하이브리드 수배전반 본체와 몰드변압부에 각각냉각팬을 형성한 뒤, 상대적인 온도 관계에 따라 각각의 냉각팬의 RPM 조절을 통해 환풍 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

Description

이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반{HYBRID DISTRIBITING BOARD HAVING HEAT RADIATION STRUCTURE OF DOUBLE TYPE}

본 발명은 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 발열과 진동이 가장 심한 몰드변압부에 히트파이프, 열전소자 및 냉각팬을 구비시켜 냉각 효과를 극대화하기 위한 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반을 제공하기 위한 것이다.

수천에서 수만 볼트 급의 특고압을 상용 저전압으로 낮추어 수용가 별로 공급하기 위한 수배전설비가 형성된다. 특히 수배전설비의 내부에서 발생되는 열이 효율적으로 방출될 수 있게 함체의 상부에 방열플레이트를 설치함으로써 수배전반 내의 미립먼지 유입을 억제하고 냉각소음 발생을 최소화하며 배전반 내 결로현상 등을 방지할 수 있도록 수배전반 내부를 종래에는 구성하고 있다.

보다 구체적으로, 학교, 빌딩, 아파트단지, 공장 등과 같은 집단 전력수요처에서는 각각이 필요로 하는 전력을 얻기 위해 변전소로부터 공급되는 특고압을 수전하여 적정한 저전압의 상용전압으로 변환하기 위한 수배전반을 필요로 한다.

이러한 수배전반은 하나의 폐쇄형 함체 내에 특고압을 저전압으로 변환하는 몰드변압기와 계기용변류기와 고압인입선로를 스위치하는 고장구간자동개폐기와 한류형 고압퓨즈 등을 포함하고 있어, 수용가 측의 전력사용량에 따라 고압변압기 등에서 열이 발생하여 함체 내부의 온도는 상승하게 된다.

수배전반에서 그 함체 내부온도의 과도한 상승은 각종 부품 및 기기들의 동작효율과 정확도가 떨어지고 나아가서는 화재를 유발할 수 있으므로, 방열은 중요한 문제가 된다.

한편, 현재까지의 수배전반은 대부분 변압부를 하부에 배치함으로써, 하부에서 상부로 내부열기를 방출하기 위해 배기펜을 부착하여 강제 순환을 시켜 열방출을 하고 있고, 열발생이 심한 경우는 외부에 대형 선풍기를 가동하여 수배전반 내부 온도를 낮추기도 한다.

그러나 외부에서 대형 선풍기를 가동할 경우 수배전반의 개방시 먼지 등의 이물질이 수배전반 내부로 유입 부착되어 전기/전자적 오동작 등의 문제를 일으켜서 사고유발을 초래하기도 한다.

이에 따라 해당기술분야에 있어서는 수배전반 내부 기기에서 발생된 고온의 열기를 수배전반 내부의 구조적 배열과 방열을 위한 소재를 활용함으로써, 열을 신속하게 외부로 순환시킬 뿐만 아니라, 수배전반 내부의 소음도 관리하기 위한 기술개발이 요구되고 있다.

[관련기술문헌]

1. 배전반의 방열장치(Apparatus of radiant heat of power distibuting board) (실용신안출원번호 제20-2006-0000881호)

2. 광온도센서를 내장한 온도감지형 수배전반(고압반, 저압반, 전동제어반, 분전반)(power distribution board having optical temperature sensor)(특허출원번호 제10-2011-0032691호)

2. 태양전지를 이용한 배전반의 방열장치(RADIANT HEAT DEVICE OF POWER DISTIBUTING BOARD USING SOLAR-CELL) (실용신안출원번호 제20-2007-0013672호)

4. 수배전반의 온도 조절 장치(Temperature Controller of Power Receiving and Switching Board)(실용신안출원번호 제20-2010-0011730호)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 발열과 진동이 가장 심한 몰드변압부에 히트파이프, 열전소자 및 냉각팬을 구비시켜 냉각 효과를 극대화하기 위한 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 아크릴 측면에 의해 이상상태를 쉽게 확인할 수 있으며, 하이브리드 수배전반 본체와 몰드변압부에 각각냉각팬을 형성한 뒤, 상대적인 온도 관계에 따라 각각의 냉각팬의 RPM 조절을 통해 환풍 효율을 향상시키기 위한 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반을 제공하기 위한 것이다.

그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반은, 상단부가 도어부 상의 상단부와 함께 6면이 모두 공기배출공(h)가 형성되는 하이브리드 수배전반 본체; 상기 하이브리드 수배전반 본체의 측면에 수직으로 끼우는 방식으로 형성되며, 내부의 상태를 관찰하기 용이하도록 아크릴 재질로 형성되는 분리형 아크릴 측판; 상기 분리형 아크릴 측판의 하단 영역에 형성되어, 상기 하이브리드 수배전반 본체 내부의 공기를 외부로 방출시키는 역할을 수행하는 본체 방열팬; 및 히트파이프에 의해 둘러쳐진 몰드변압기를 구비하는 몰드변압부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반에 있어서, 상기 몰드변압부는, 상기 몰드변압기를 내부에 넣기 위해 정육면체 형상에서 내부가 비며 상부면이 개구된 형상으로 형성되는 변압기함; 상기 변압기함 중 상기 분리형 아크릴 측판을 향하는 측면에 형성되는 변압기함 방열팬; 및 상기 변압기함 방열팬의 전면에 부착되어 위치하는 열전소자; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반에 있어서, 상기 몰드변압기는, 상기 변압기함 외부에 위치한 계기용변압기를 통해 고압단자로 인입된 전력을 저압으로 변환하여 저압단자를 통해 부하 단자에 전원을 공급하며, 상기 하이브리드 수배전반 본체 내부에서 가장 소음과 발열이 큰 구성요소인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반에 있어서, 상기 계기용변압기는, 내부장치부를 통해 인입된 고압의 전력을 상기 몰드변압기의 고압단자를 통해 상기 몰드변압기로 전달하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반에 있어서, 상기 히트파이프는, 상기 변압기함의 양측면을 관통하여 루프형태로 형성되며, 상기 변합기함 내부에 놓인 상기 몰드변압기를 둘러쳐서 상기 몰드변압기에 대한 발열을 수행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반에 있어서, 상기 히트파이프는, 상기 변압기함의 측면에 형성된 상기 변압기함 방열팬의 전면에 있는 상기 열전소자과 루프의 끝단이 연결된 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반에 있어서, 상기 분리형 아크릴 측판을 향하는 측면과 상기 변압기함 방열팬이 형성된 수직면과는 미리 설정된 각도(α)만큼 이루어져 형성되며, 상기 미리 설정된 각도(α)는 13 내지 21도로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 변압기함 방열팬의 수직상의 길이(L1), 상기 본체 방열팬의 수직상의 길이(L2), 상기 변압기함의 측면 중 분리형 아크릴 측면을 향하는 측면과 상기 본체 방열팬이 위치한 지점까지의 거리(L3) 간의 관계는 0.9 내지 1 : 5.4 내지 6.2 : 1.5 내지 1.7로 형성되는 되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 열전소자는 상기 변압기함의 측면 중 상기 분리형 아크릴 측판을 향하는 측면 상에 직렬로 다수개가 연결되어 상기 계기용변압기에 대한 방열 효과를 극대화시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반에 있어서, 상기 몰드변압부는, 상기 변압기함의 하부면의 4개의 코너에 하나씩 형성되어, 상기 변압기함 내부의 상기 몰드변압기에 의한 진동을 잡아 공명음을 감소시키는 역할을 수행하는 방진패드; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반에 있어서, 상기 몰드변압부는, 상기 몰드변압기 내부에 부착되어 형성되어, 상기 몰드변압기 내부 온도를 센싱하여 몰드변압기 내부 온도 정보를 생성한 뒤, 근거리 무선통신방식으로 하이브리드 수배전반 본체의 측면 내부에 부착된 중앙제어장치로 전송하는 변압기 내부 센서부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반은, 상기 하이브리드 수배전반 본체 내측에 부착되어 형성되어, 상기 하이브리드 수배전반 본체의 내부 온도를 센싱하여 수배전반 내부 온도 정보를 생성한 뒤, 근거리 무선통신방식으로 상기 중앙제어장치로 전송하는 본체 내측 센서부; 및 상기 하이브리드 수배전반 본체 외측에 부착되어 형성되어, 상기 하이브리드 수배전반 본체의 외부 온도를 센싱하여 수배전반 외부 온도 정보를 생성한 뒤, 근거리 무선통신방식으로 상기 중앙제어장치로 전송하는 본체 외측 센서부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반에 있어서, 상기 중앙제어장치는, 상기 변압기 내부 센서부, 상기 본체 내측 센서부 및 상기 본체 외측 센서부로부터 온도 정보를 수신하여 상기 본체 방열팬 및 상기 변압기함 방열팬에 대한 RPM을 조절하며, 온도 정보를 기초로 알람정보를 생성하여 송수신안테나를 통해 외부의 단말이나 서버로 상기 알람정보를 전송하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반에 있어서, 상기 중앙제어장치는, 상기 변압기 내부 센서부로부터 상기 몰드변압기 내부 온도 정보를 수신하며, 상기 본체 내측 센서부로부터 수배전반 내부 온도 정보를 수신하며, 상기 본체 외측 센서부로부터 수배전반 외부 온도 정보를 수신하도록 무선송수신모듈을 제어한 뒤, 저장부에 저장하는 센싱정보 수집수단; 및 상기 몰드변압기 내부 온도 정보가 상기 수배전반 내부 온도 정보보다 높은 수치라고 판단된 경우 상기 본체 방열팬의 RPM 보다 상기 변압기함 방열팬의 RPM을 증가시켜 구동시키는 환풍 경로 판단수단; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반에 있어서, 상기 환풍 경로 판단수단은, 상기 수배전반 내부 온도 정보가 상기 수배전반 외부 온도 정보보다 높은 수치라고 판단된 경우 상기 변압기함 방열팬의 RPM 보다 상기 본체 방열팬의 RPM을 증가시켜 구동시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반은, 발열과 진동이 가장 심한 몰드변압부에 히트파이프, 열전소자 및 냉각팬을 구비시켜 냉각 효과를 극대화하는 효과를 제공한다.

뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반은, 아크릴 측면에 의해 이상상태를 쉽게 확인할 수 있으며, 하이브리드 수배전반 본체와 몰드변압부에 각각냉각팬을 형성한 뒤, 상대적인 온도 관계에 따라 각각의 냉각팬의 RPM 조절을 통해 환풍 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반을 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반에서 몰드변압부(140)의 구성을 구체적으로 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 본체 방열팬과 변압기함 방열팬 간의 관계를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 중앙제어장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반에서 몰드변압부의 구성을 구체적으로 나타내는 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반을 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반에서 몰드변압부(140)의 구성을 구체적으로 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 본체 방열팬(130)과 변압기함 방열팬(144) 간의 관계를 설명하기 위한 도면이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 제 1 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반은 계기용변압기(10), 내부장치부(20), 하이브리드 수배전반 본체(110), 분리형 아크릴 측판(120), 본체 방열팬(130), 몰드변압부(140), 중앙제어장치(150), 송수신안테나(160), 본체 내측 센서부(170), 본체 외측 센서부(180), 도어부(190)를 포함한다.

하이브리드 수배전반 본체(110)는 상단부가 도어부(190) 상의 상단부와 함께 6면이 모두 공기배출공(h)가 형성된다.

분리형 아크릴 측판(120)은 하이브리드 수배전반 본체(110)의 측면에 형성되며, 5mm로 형성되어 내부의 상태를 관찰하기 용이하도록 형성되며, 아크릴 판의 재질은 강화 아크릴이고, 강화 유리 재질로 변형가능하다.

본체 방열팬(130)은 분리형 아크릴 측판(120)의 하단 영역에 형성되어, 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반 내부의 공기를 외부로 방출시키는 역할을 수행한다.

몰드변압부(140)는 몰드변압기(141), 변압기함(142), 히트파이프(143), 변압기함 방열팬(144), 열전소자(145), 방진패드(146) 및 변압기 내부 센서부(147)를 포함한다.

몰드변압기(141)는 계기용변압기(10)를 통해 고압단자로 인입된 전력을 저압으로 변환하여 저압단자를 통해 부하 단자에 전원을 공급하며, 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반에서 가장 소음과 발열이 큰 부분이다.

한편, 계기용변압기(10)는 내부장치부(20)를 통해 인입된 고압의 전력을 몰드변압기(141)의 고압단자를 통해 몰드변압기(141)로 전달한다. 그리고, 내부장치부(20)는 하이브리드 수배전반 본체(110)에서 도어부(190)와 인접한 측면측 하단에 형성되며, 부스바, 피뢰기 등 변압설비를 제외한 모든 수배전반 장치가 실장 된다.

변압기함(142)은 몰드변압기(141)를 내부에 넣기 위해 정육면체 형상에서 내부가 비며 상부면이 개구된 형상으로 형성된다.

변압기함(142) 중 분리형 아크릴 측판(120)을 향하는 측면에는 변압기함 방열팬(144)이 형성되며, 변압기함 방열팬(144)의 전면에는 열전소자(145)가 위치한다.

히트파이프(143)는 변압기함(142)의 양측면을 관통하여 루프형태로 형성되며, 변합기함(142) 내부에 놓인 몰드변압기(141)를 둘러쳐서 몰드변압기(141)에 대한 발열을 수행하기 위해 형성된다. 히트파이프(143)는 변압기함(142)의 측면에 형성된 변압기함 방열팬(144)의 전면에 있는 열전소자(145)과 루프의 끝단이 연결된 형태로 형성된다.

변압기함 방열팬(144)은 변압기함(142)의 측면 중 분리형 아크릴 측판(120)을 향하는 측면에 형성되며, 해당 분리형 아크릴 측판(120)을 향하는 측면과 변압기함 방열팬(144)이 형성된 수직면과는 미리 설정된 각도(α)만큼 이루어져 형성된다. 여기서 미리 설정된 각도(α)는 13 내지 21도로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 변압기함 방열팬(144)의 수직상의 길이(L1), 본체 방열팬(130)의 수직상의 길이(L2), 변압기함(142)의 측면 중 분리형 아크릴 측판(120)을 향하는 측면과 본체 방열팬(130)이 위치한 지점까지의 거리(L3) 간의 관계는 0.9 내지 1 : 5.4 내지 6.2 : 1.5 내지 1.7로 형성되는 경우 상기 미리 설정된 각도(α)로 변압기함 방열팬(144)에서 발생된 공기의 흐름이 본체 방열팬(130)에서 발생된 공기의 흐름으로 가장 잘 유입되는 것으로 실험적으로 확인되었다.

열전소자(thermoelement: 145)는 히트파이프(143)에 의한 발열 수행에 대한 효과를 증대시키기 위해 형성되며, 도면에서는 단면으로 도시되었지만, 변압기함(142)의 측면 중 분리형 아크릴 측판(120)을 향하는 측면상에 직렬로 다수개가 연결되어 사용됨으로써, 계기용변압기(10)에 대한 방열 효과를 극대화한다.

방진패드(146)는 변압기함(142)의 하부면의 4개의 코너에 하나씩 형성됨으로써, 변압기함(142) 내부의 몰드변압기(141)에 의한 진동을 잡아 공명음을 줄여주는 역할을 수행한다.

변압기 내부 센서부(147)는 몰드변압기(141) 내부에 부착되어 형성되어, 몰드변압기(141) 내부 온도를 센싱하여 몰드변압기(141) 내부 온도 정보를 생성한 뒤, 근거리 무선통신방식으로 중앙제어장치(150)로 전송한다.

중앙제어장치(150)는 변압기 내부 센서부(147), 본체 내측 센서부(170) 및 본체 외측 센서부(180)로부터 온도 정보를 수신하여 본체 방열팬(130) 및 변압기함 방열팬(144)에 대한 RPM을 조절하며, 변압기 내부 센서부(147), 본체 내측 센서부(170) 및 본체 외측 센서부(180)로부터 수신된 온도 정보를 기초로 알람정보를 생성한 뒤, 송수신안테나(160)를 통해 외부의 단말이나 서버로 알람정보를 전송할 수 있다.

본체 내측 센서부(170)는 하이브리드 수배전반 본체(110) 내측에 부착되어 형성되어, 하이브리드 수배전반 본체(110)의 내부 온도를 센싱하여 수배전반 내부 온도 정보를 생성한 뒤, 근거리 무선통신방식으로 중앙제어장치(150)로 전송한다.

본체 외측 센서부(180)는 하이브리드 수배전반 본체(110) 외측에 부착되어 형성되어, 하이브리드 수배전반 본체(110)의 외부 온도를 센싱하여 수배전반 외부 온도 정보를 생성한 뒤, 근거리 무선통신방식으로 중앙제어장치(150)로 전송한다.

도어부(190)는 하이브리드 수배전반 본체(110)의 도어 역할을 하며, 상단부에는 3열 5행의 공기배출공(h)이 형성된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 중앙제어장치(150)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 중앙제어장치(150)는 무선송수신모듈(151), 입출력부(152), 중앙제어부(153), 저장부(154) 및 온도제어모듈(155)을 포함한다. 그리고 온도제어모듈(155)은 센싱정보 수집수단(155a), 환풍 경로 판단수단(155b) 및 정보 전송수단(155c)을 구비한다.

이하, 온도제어모듈(155)의 구성을 중심으로 중앙제어장치(150)에 대해 구체적으로 살펴본다.

센싱정보 수집수단(155a)은 변압기 내부 센서부(147)로부터 몰드변압기(141) 내부 온도 정보를 수신하며, 본체 내측 센서부(170)로부터 수배전반 내부 온도 정보를 수신하며, 본체 외측 센서부(180)로부터 수배전반 외부 온도 정보를 수신하도록 무선송수신모듈(151)을 제어한 뒤, 저장부(154)에 저장한다.

환풍 경로 판단수단(155b)은 몰드변압기(141) 내부 온도 정보가 수배전반 내부 온도 정보보다 높은 수치 정보라고 판단된 경우 본체 방열팬(130)의 RPM 보다 변압기함 방열팬(144)의 RPM을 증가시켜 구동시킨다. 또한, 환풍 경로 판단수단(155b)은 수배전반 내부 온도 정보가 수배전반 외부 온도 정보보다 높은 수치 정보라고 판단된 경우 변압기함 방열팬(144)의 RPM 보다 본체 방열팬(130)의 RPM을 증가시켜 구동시킨다.

정보 전송수단(155c)은 몰드변압기(141) 내부 온도 정보가 수배전반 내부 온도 정보보다 미리 설정된 비율 이상인 경우 송수신안테나(160)를 제어하여 외부의 단말이나 서버로 알람정보를 전송할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반을 나타내는 도면이다. 도 6은 도 5에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반에서 몰드변압부(140a)의 구성을 구체적으로 나타내는 도면이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 제 2 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반은 도 1 및 도 2의 제 1 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반과 동일하게 계기용변압기(10), 내부장치부(20), 하이브리드 수배전반 본체(110), 분리형 아크릴 측판(120), 본체 방열팬(130), 몰드변압부(140), 중앙제어장치(150), 송수신안테나(160), 본체 내측 센서부(170), 본체 외측 센서부(180), 도어어부(190)를 포함한다.

한편, 도 4를 참조하면, 제 2 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반의 몰드변압부(140a)는 몰드변압기(141a), 히트파이프(143a), 변압기함 방열팬(144a), 열전소자(145a), 방진패드(146a) 및 변압기 내부 센서부(147a)를 포함한다. 여기서 제 2 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반은 제 1 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반과의 차이점은 히트파이프(143a)가 변압기함(142)이 없이 직접적으로 몰드변압기(141a)를 관통하여 형성된다는 것이다. 또한, 제 2 실시예에 따른 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반은 몰드변합기(141a)에서 분리형 아크릴 측판(120)을 향하는 측면에는 열전소자(145a)가 히프파이프(143a) 루프의 끝단이 연결된 형태로 형성된다. 변압기함 방열팬(144a)이 열전소자(145a)의 전면에 부착되어 위치한다. 변압기함 방열팬(144a)과 본체 방열팬(130)은 수평 방향에서 거리(L3)를 두고 수직 방향으로 평행하게 형성된다.

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

10: 계기용변압기
20: 내부장치부
110: 하이브리드 수배전반 본체
120: 분리형 아크릴 측판
130: 본체 방열팬
140: 몰드변압부
141: 몰드변압기
142: 변압기함
143: 히트파이프
144: 변압기함 방열팬
145: 열전소자
146: 방진패드
147: 변압기 내부 센서부
150: 중앙제어장치
160: 송수신안테나
170: 본체 내측 센서부
180: 본체 외측 센서부
190: 도어부

Claims

상단부가 도어부 상의 상단부와 함께 6면이 모두 공기배출공(h)가 형성되는 하이브리드 수배전반 본체;
상기 하이브리드 수배전반 본체의 측면에 수직으로 끼우는 방식으로 형성되며, 내부의 상태를 관찰하기 용이하도록 아크릴 재질로 형성되는 분리형 아크릴 측판;
상기 분리형 아크릴 측판의 하단 영역에 형성되어, 상기 하이브리드 수배전반 본체 내부의 공기를 외부로 방출시키는 역할을 수행하는 본체 방열팬; 및
히트파이프에 의해 둘러쳐진 몰드변압기를 구비하는 몰드변압부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반.
청구항 1에 있어서, 상기 몰드변압부는,
상기 몰드변압기를 내부에 넣기 위해 정육면체 형상에서 내부가 비며 상부면이 개구된 형상으로 형성되는 변압기함;
상기 변압기함 중 상기 분리형 아크릴 측판을 향하는 측면에 형성되는 변압기함 방열팬; 및
상기 변압기함 방열팬의 전면에 부착되어 위치하는 열전소자; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반.
청구항 2에 있어서, 상기 몰드변압기는,
상기 변압기함 외부에 위치한 계기용변압기를 통해 고압단자로 인입된 전력을 저압으로 변환하여 저압단자를 통해 부하 단자에 전원을 공급하며, 상기 하이브리드 수배전반 본체 내부에서 가장 소음과 발열이 큰 구성요소인 것을 특징으로 하는 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반.
청구항 3에 있어서, 상기 계기용변압기는,
내부장치부를 통해 인입된 고압의 전력을 상기 몰드변압기의 고압단자를 통해 상기 몰드변압기로 전달하는 것을 특징으로 하는 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반.
청구항 4에 있어서, 상기 히트파이프는,
상기 변압기함의 양측면을 관통하여 루프형태로 형성되며, 상기 변합기함 내부에 놓인 상기 몰드변압기를 둘러쳐서 상기 몰드변압기에 대한 발열을 수행하는 것을 특징으로 하는 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반.
청구항 5에 있어서, 상기 히트파이프는,
상기 변압기함의 측면에 형성된 상기 변압기함 방열팬의 전면에 있는 상기 열전소자과 루프의 끝단이 연결된 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반.
청구항 6에 있어서,
상기 분리형 아크릴 측판을 향하는 측면과 상기 변압기함 방열팬이 형성된 수직면과는 미리 설정된 각도(α)만큼 이루어져 형성되며, 상기 미리 설정된 각도(α)는 13 내지 21도로 형성되는 것을 특징으로 하는 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반.
청구항 7에 있어서,
상기 변압기함 방열팬의 수직상의 길이(L1), 상기 본체 방열팬의 수직상의 길이(L2), 상기 변압기함의 측면 중 분리형 아크릴 측면을 향하는 측면과 상기 본체 방열팬이 위치한 지점까지의 거리(L3) 간의 관계는 0.9 내지 1 : 5.4 내지 6.2 : 1.5 내지 1.7로 형성되는 되는 것을 특징으로 하는 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반.
청구항 8에 있어서, 상기 열전소자는,
상기 변압기함의 측면 중 상기 분리형 아크릴 측판을 향하는 측면 상에 직렬로 다수개가 연결되어 상기 계기용변압기에 대한 방열 효과를 극대화시키는 것을 특징으로 하는 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반.
청구항 9에 있어서, 상기 몰드변압부는,
상기 변압기함의 하부면의 4개의 코너에 하나씩 형성되어, 상기 변압기함 내부의 상기 몰드변압기에 의한 진동을 잡아 공명음을 감소시키는 역할을 수행하는 방진패드; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반.
청구항 10에 있어서, 상기 몰드변압부는,
상기 몰드변압기 내부에 부착되어 형성되어, 상기 몰드변압기 내부 온도를 센싱하여 몰드변압기 내부 온도 정보를 생성한 뒤, 근거리 무선통신방식으로 하이브리드 수배전반 본체의 측면 내부에 부착된 중앙제어장치로 전송하는 변압기 내부 센서부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반.
청구항 11에 있어서,
상기 하이브리드 수배전반 본체 내측에 부착되어 형성되어, 상기 하이브리드 수배전반 본체의 내부 온도를 센싱하여 수배전반 내부 온도 정보를 생성한 뒤, 근거리 무선통신방식으로 상기 중앙제어장치로 전송하는 본체 내측 센서부; 및
상기 하이브리드 수배전반 본체 외측에 부착되어 형성되어, 상기 하이브리드 수배전반 본체의 외부 온도를 센싱하여 수배전반 외부 온도 정보를 생성한 뒤, 근거리 무선통신방식으로 상기 중앙제어장치로 전송하는 본체 외측 센서부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반.
청구항 12에 있어서, 상기 중앙제어장치는,
상기 변압기 내부 센서부, 상기 본체 내측 센서부 및 상기 본체 외측 센서부로부터 온도 정보를 수신하여 상기 본체 방열팬 및 상기 변압기함 방열팬에 대한 RPM을 조절하며, 온도 정보를 기초로 알람정보를 생성하여 송수신안테나를 통해 외부의 단말이나 서버로 상기 알람정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반.
청구항 13에 있어서, 상기 중앙제어장치는,
상기 변압기 내부 센서부로부터 상기 몰드변압기 내부 온도 정보를 수신하며, 상기 본체 내측 센서부로부터 수배전반 내부 온도 정보를 수신하며, 상기 본체 외측 센서부로부터 수배전반 외부 온도 정보를 수신하도록 무선송수신모듈을 제어한 뒤, 저장부에 저장하는 센싱정보 수집수단; 및
상기 몰드변압기 내부 온도 정보가 상기 수배전반 내부 온도 정보보다 높은 수치라고 판단된 경우 상기 본체 방열팬의 RPM 보다 상기 변압기함 방열팬의 RPM을 증가시켜 구동시키는 환풍 경로 판단수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반.
청구항 14에 있어서, 상기 환풍 경로 판단수단은,
상기 수배전반 내부 온도 정보가 상기 수배전반 외부 온도 정보보다 높은 수치라고 판단된 경우 상기 변압기함 방열팬의 RPM 보다 상기 본체 방열팬의 RPM을 증가시켜 구동시키는 것을 특징으로 하는 이중형 방열 구조를 갖는 하이브리드 수배전반.