KR101363287B1 - 습기로 인한 누전방지 기능을 갖는 수배전반 - Google Patents

습기로 인한 누전방지 기능을 갖는 수배전반 Download PDF

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Abstract

본 발명은 습기로 인한 누전방지 기능을 갖는 수배전반에 관한 것으로 특히, 수배전반의 내벽에, 속이 빈 함체와; 수배전반 내에서 발생하는 수분 및 습기를 흡수하는 재생 가능한 제습제와; 상기 함체에 구비된 내부공기 순환구 및 내부공기 토출구를 서로 엇갈리게 개폐시켜 주는 공기 흐름 방향 변환구와; 공기 흐름 방향 변환구를 승강 또는 하강시켜 주는 솔레노이드와; 수배전반 내의 공기가 함체 내의 제습제를 통과한 다음 내부공기 순환구를 통해 수배전반 내로 강제 순환되게 하거나 또는 내부공기 토출구를 통해 외부로 강제 배출되게 하는 송풍팬과; 수배전반 내의 온도를 실시간으로 검출하는 온도센서와; 상기 제습제의 저부에 설치되어 제습제의 수분 함수율이 정해진 한계 값에 이르렀는지를 감지하는 재생시기 감지수단과; 상기 재생시기 감지수단을 통해 감지되는 제습제의 수분 함수율이 정해진 한계 값에 이르른 것으로 판단되어 제어부에서 전압을 공급시켜 줄 때 발열하여 제습제에 흡수되어 있는 수분을 강제로 증발시키는 제습제 재생용 히터와;상기 온도센서 및 재생시기 감지수단을 통해 각각 검출되는 수배전반 내부의 온도 및 제습제의 수분 함수율에 대응하여 상기 솔레노이드를 통해 공기 흐름 방향 변환구를 승강 또는 하강시켜 줌은 물론 상기 송풍팬 및 제습제 재생용 히터의 구동을 제어하는 제어부;로 구성한 습기제거장치를 한 개 또는 다수 개 설치한 것을 특징으로 한다.
따라서, 수배전반 내 각종 전장품이 과열 또는 습기로 인해 소손되는 것을 효율적으로 방지할 수 있음은 물론 습기 및 결로 등으로 인한 누전으로 발생할 수 있는 전기안전사고 등을 방지할 수 있다.

Description

습기로 인한 누전방지 기능을 갖는 수배전반{Distributing board having the prevention function of electric leakage caused by moisture}
본 발명은 습기로 인한 누전방지 기능을 갖는 수배전반에 관한 것으로 보다 구체적으로는 수배전반의 내벽에 내부공기 순환구 및 내부공기 토출구가 상부에 구비됨은 물론 저부에는 송풍팬이 구비되고 내부 공간부에는 실리카 겔이나 활성 알루미나 등과 같은 제습제가 부직포 팩에 삽입된 형태로 설치된 함체 형태의 습기제거장치를 한 개 또는 다수 개 설치하여 수배전반 내부의 온도가 소정온도 미만일 경우에는 송풍팬을 이용하여 수배전반 내부공기를 상기 습기제거장치들을 통해 강제로 순환시키며 제습제를 통해 수분 및 습기를 포집하고, 수배전반 내의 공기온도가 부스바 등의 발열로 인해 정해진 온도 이상으로 상승하면 수배전반 내부 공기를 강제로 습기제거장치들을 통해 외부로 배출시키며 내부온도를 하강시킴과 동시에 제습제에 포집된 수분 및 습기의 일부를 외부로 강제 배출시키며, 또한 제습제의 수분 함수율이 한계에 이르러 재생시기 감지수단을 통해 검출되는 제습제의 중량이 정해진 중량 이상일 경우 제습제와 접촉되게 설치한 재생용 히터를 작동시킴은 물론 수배전반 내부 공기를 강제로 습기제거장치들을 통해 외부로 배출시켜 제습제에 포집된 수분 및 습기를 외부로 강제 증발 및 배출시키며 제습제를 재생시키는 기능을 통해 습기 및 결로로 인한 누전을 방지할 수 있음과 동시에 습기 및 고온 등으로 인한 수배전반 내 각종 전장품의 소손을 미연에 방지할 수 있도록 함은 물론 제습제는 계속해서 재생시켜 장기적으로 사용할 수 있도록 발명한 습기로 인한 누전방지 기능을 갖는 수배전반에 관한 것이다.
일반적으로, 수배전반은 전력을 필요로 하는 공장, 빌딩, 병원, APT단지, 및 각종 산업 시설 등에 한전으로부터 공급된 특고압(22,900V)의 전기를 실제 사용하는 각종 설비 및 장비의 정격에 맞는 낮은 전압(220V/380V) 및 정격 용량으로 변환시켜 전기 시설물을 안전하게 사용할 수 있도록 조작, 제어 및 감시하는 장치로서 콘크리트 구조물과 같은 기초 바닥 위에 설치된다.
이러한 수배전반은 대부분 철재 또는 조립식 패널 등으로 제작되고, 일측에 유지관리를 위한 개폐 도어가 구비된 함체로 제작되며, 수배전반의 내부에는 수전단 및 배전 선로에 설치되어 전원을 공급한다.
또한, 필요에 따라서는 자동 또는 수동조작으로 선로를 차단 및 투입하여 설비 및 장치의 보수 또는 점검과 정전시 예비전원으로 자동 전환시켜 항상 안정된 전원을 공급받을 수 있도록 하는 자동부하전환개폐기반(ALTS PANEL), 계통 전압 22.9KV-Y 수전 선로용 개폐기로서 정격 부하 전류, 여자 전류, 충전 전류를 임의 개폐 및 정상 선로의 구분 개폐를 목적으로 하는 기중부하개폐기반(LBS PANEL), 교류전력계통에서 낙뢰 또는 회로개폐에 의한 이상과 전압을 제한하며 속류를 차단하여 부하측 선로 및 기기를 보호하는 전력용 피뢰기(LA), 특고압, 전류를 110V, 5A로 변성시키며, 변류기와 계기용 변압기를 한데 묶어 전력량 측정 및 요금 징수를 목적으로 하는 전력수급용 계기용변성기(MOF), 선로 또는 전기기계 기구의 보호를 목적으로 하는 전력 휴즈(PF), 22.9KV-Y 계통 수전 선로용 주 차단기반으로서 운전 중 부하측 전력계통(전로 및 전기 기기, 설비)에서 고장으로 인한 고장전류를 건전한 선로와 분리 및 차단시켜 수전단에 고장파급을 억제하고 부하 기기 및 선로를 보호하며, 보수 점검 시 전로를 구분 개폐하는 진공차단기반(VCB PANEL), 22.9KV-Y 계통 수전용 T.R반으로서 공급받은 특고압 전력을 부하설비(동력, 조명, 전열, 공조등)의 용량에 맞게 2차 전압, 전류를 유지시켜 정격의 전력 공급으로 하는 특고압 변압기반(TR PANEL) 등이 내장된다.
이와 같이, 수배전반 함체의 내부 온도는 기기 자체에서 발생된 방출열, 콘크리트 바닥에서 전도 및 복사된 지열 등에 의해 함체 내부의 온도가 외부에 비해 상대적으로 높으므로, 수배전반 내부와 외부 사이에 급격한 온도차가 발생하는 시점에서 기기 내부에서는 대류 현상과 함께 습기가 발생하게 됨은 물론 심할 경우 결로가 형성되고, 이 결로 현상으로 인해 선로가 부식되어 유지 보수비 및 단전 사태가 증가하는 문제도 생기게 되며, 또한 여러 가지 고열을 발생하는 전기장치들이 내장되어 있기 때문에 내부의 온도가 상승하게 된다.
특히 수배전반이 실외에 설치될 경우 철재로 된 함체가 태양열을 직접 받게 되므로 내부 온도는 더욱 상승한다. 수배전반 내의 과도한 온도 상승은 각종 부품 및 전기장치들의 동작 효율과 기능을 저하시키고, 나아가서는 고열에 의한 고장, 단락(short) 등으로 인해 유지관리에 어려움이 있으며, 특히 고열에 의해 내장된 부품 및 전기장치들이 열화되어 수명을 단축시키게 된다.
즉, 옥내형, 옥외형의 수배전반, 일체형 수배전반, 제어용 컨트롤 패널 등의 전력기기들은 대기압 중의 높은 습도에 견딜 수 있도록 제조되었지만 온도차이로 인한 결로현상이 발생될 경우 단락이나 부식, 누전으로 인한 감전사고와 같은 인명피해 및 노이즈 현상을 일으켜 전력기기 및 제어기기에 치명적인 손상을 입혀 심지어 전력 공급의 중단으로 인한 생산라인의 가동이 중단되어 막대한 손실을 입히는 문제점이 있다.
따라서, 습도와 온도를 일정 수준으로 유지하여 전기절연 저하로 인한 전기적 사고에 의한 재산상의 피해를 방지하고 전기 품질과 안전성을 높이기 위하여 여러 가지 제습장치가 모색되고 있다.
이러한, 문제를 해결하기 위하여 화학적으로 습기를 제거하는 방식과, 전기적으로 습기를 제거하는 방식이 제공되고 있다.
이러한 문제를 극복하고자, 종래기술(대한민국 등록실용신안공보 제20-0413942호)에 개시된 배전반의 환기장치는 캐비닛 일측에 형성된 공기 유입구와 배전반의 상부에 배전반 내부의 공기가 강제적으로 배출되도록 하는 송풍기가 포함되는 환기장치를 구성함으로써, 배전반 내부에서 공기의 순환이 신속하게 이루어지게 되어 결로 현상이 효과적으로 방지될 수 있게 된다.
그러나, 상기한 종래기술은, 배전반의 내부 공기와 외부 공기의 온도차에 의한 열교환과, 더운 공기는 상승하고 찬 공기는 하강하는 자연대류현상과 강제 송풍을 위한 송풍기를 이용하는 것이므로, 열효율이 매우 낮아 배전반의 내부공기를 충분히 낮추지 못하게 됨은 물론 습기 자체를 완벽히 제거할 수 없어 내벽 등에 결로가 발생되는 등의 문제점이 있을 뿐만 아니라, 수분 및 습기로 인해 누전이 발생되는 등의 문제점이 있다.
또 다른 종래기술로 등록특허공보 제10-0701567호의 "공작기계 컨트롤러용 제습장치", 등록실용신안공보 제20-0384441호의 "전자식 절전형 절연저하 방지장치"가 제시된 바 있다.
그런데, 공작기계 컨트롤러용 제습장치는 상부에서 흡입되는 공기가 제습제를 거쳐 하부 배출구로 배출되는 자연대류로 제습하는 화학적 습기제거 방식으로, 공기의 순환이 더뎌 단시간 내에 습기를 제거하기 힘들며, 넓은 범위의 제습이 필요한 경우에는 많은 양의 제습제가 필요하여 제습장치의 부피가 커지는 것이 불가피하고, 제습제로 사용되는 실리카 겔, 활성 알루미나 등은 수분을 흡수하여 자체적으로 저장하기 때문에 수분을 흡수하게 될수록 흡수력이 감소하여, 재활용하기 위해서는 팬이나 히터를 사용하여 건조시키는 작업이 필요한데 제습제를 건조시키는 시간동안에는 제습능력을 사용할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 전자식 절전형 절연저하 방지장치는 전기적으로 습기를 제거하는 방식으로, 하나의 몸체 안에 전원부, 제어부, 냉각식 건조부, 전기 히터부가 모두 포함되어 열전소자의 양쪽 면에 방열판이 부착될 때 흡열면의 방열판은 물방울과 함께 먼지가 밖으로 배출이 가능하지만, 발열면의 방열판은 먼지가 쌓여 열전소자의 수명이 저하되는 원인이 될 수 있고, 먼지나 이물질로 인해 배수구가 막히는 경우 물이 패널 내부로 넘치는 사고의 원인이 될 수 있고, 하나의 몸체 안에 모든 기계가 포함되어 있어 유지 보수의 어려움이 따르는 문제점이 있다.
1. 대한민국 등록실용신안공보 20-0413942호(2006년 04월 06일) 2. 대한민국 등록특허공보 10-0701567호(2007년 03월 23일) 3. 대한민국 등록실용신안공보 20-0384441호(2005년 05월 07일) 4. 대한민국 등록특허공보 10-1135485호(2012년 04월 04일)
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 수배전반의 내벽에 서로 엇갈리게 개폐되는 내부공기 순환구 및 내부공기 토출구가 상부에 구비됨은 물론 저부 내측에는 송풍팬이 구비되고 내부 공간부에는 실리카 겔이나 활성 알루미나 등과 같은 제습제가 부직포 팩에 삽입된 형태로 설치된 함체 형태의 습기제거장치를 한 개 또는 다수 개 설치하여 수배전반 내부의 온도가 소정온도 미만일 경우에는 송풍팬을 이용하여 수배전반 내부공기를 상기 습기제거장치들을 통해 강제로 순환시키며 제습제를 통해 수분 및 습기를 포집하여 습기나 결로 등으로 인한 누전을 방지하고, 수배전반 내의 공기온도가 부스바 등의 발열로 인해 정해진 온도 이상으로 상승하면 수배전반 내부 공기를 강제로 습기제거장치들을 통해 외부로 배출시키며 내부온도를 하강시킴과 동시에 제습제에 포집된 수분 및 습기의 일부를 외부로 강제 배출시켜 줌으로써 수배전반 내 각종 전장품이 과열 또는 습기로 인해 소손되는 것을 효율적으로 방지할 수 있음은 물론 습기 및 결로 등으로 인한 누전으로 발생할 수 있는 전기안전사고 등을 미연에 방지할 수 있는 습기로 인한 누전방지 기능을 갖는 수배전반을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 제습제의 주변 및 저부에 제습제 재생용 히터와 재생시기 감지수단을 설치하여 습기제거장치 내에 구비된 제습제의 수분 함수율이 한계에 이르러 재생시기 감지수단이 작동할 경우(예를 들어 제습제의 중량이 정해진 중량 이상일 경우) 상기 제습제와 접촉되게 주변에 설치한 제습제 재생용 히터를 작동시킴은 물론 수배전반 내부 공기를 강제로 습기제거장치들을 통해 외부로 배출시켜 줌으로써 습기 및 고온 등으로 인한 수배전반 내 각종 전장품의 소손을 미연에 방지할 수 있고, 특히 수배전반 내부 공기 및 습기는 물론 재생용 히터의 열에 의해 제습제로부터 방출되는 습기까지 외부로 강제배출시켜 제습제를 장기간 지속적으로 재생하여 사용할 수 있어 수배전반 내의 습기제거장치에 따른 유지보수비를 대폭 절감할 수 있을 뿐만 아니라 습기제거장치를 통한 습기제거 및 누전방지를 지속적으로 수행할 수 있어 제품 자체의 상품성과 성능에 대한 신뢰도를 대폭 확보할 수 있는 습기로 인한 누전방지 기능을 갖는 수배전반을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 수배전반의 내벽에, 서로 엇갈리게 개폐되는 내부공기 순환구 및 내부공기 토출구가 상부에서 내,외측에 각각 구비되고, 저부 내측에는 송풍팬 설치공이 형성된 속이 빈 함체와; 부직포 팩에 삽입된 상태에서 상기 함체 내에 구비된 공간부에서 양측에 설치된 가이드를 따라 소정높이 이내에서 승,하강 이동 가능하게 설치되어 수배전반 내에서 발생하는 수분 및 습기를 흡수하는 재생 가능한 제습제와; 상기 함체의 상부에서 수직방향으로 승,하강 가능하게 설치되어 솔레노이드의 작동방향에 대응하여 승강 또는 하강되며 상기 함체에 구비된 내부공기 순환구 및 내부공기 토출구를 서로 엇갈리게 개폐시켜 주는 공기 흐름 방향 변환구와; 상기 함체의 상면에서 로드의 단부가 상기 공기 흐름 방향 변환구의 상면 중앙에 축지되는 형태로 고정 설치되어 제어부에서 출력되는 구동신호에 대응하여 공기 흐름 방향 변환구를 승강 또는 하강시켜 주는 솔레노이드와; 상기 함체의 저부 내측에 형성된 송풍팬 설치공 내에 설치되어 수배전반 내의 공기가 함체 내의 제습제를 통과한 다음 내부공기 순환구를 통해 수배전반 내로 강제 순환되도록 하거나 또는 내부공기 토출구를 통해 외부로 강제 배출되도록 하는 송풍팬과; 수배전반 내의 온도를 실시간으로 검출하여 제어부로 전달하는 온도센서와; 상기 제습제의 저부에 설치되어 제습제의 수분 함수율이 정해진 한계 값에 이르렀는지를 감지하여 제어부로 전달하는 재생시기 감지수단과; 상기 함체의 공간부 내벽에서 제습제와 접촉 또는 근접되게 고정 설치된 상태에서 상기 재생시기 감지수단을 통해 감지되는 제습제의 수분 함수율이 정해진 한계 값에 이르른 것으로 판단되어 제어부에서 전압을 공급시켜 줄 때 정해진 온도 이내로 발열하여 제습제에 흡수되어 있는 수분을 증발시켜 주는 플렉시블 판형의 제습제 재생용 히터와; 상기 온도센서 및 재생시기 감지수단을 통해 각각 검출되는 수배전반 내부의 온도 및 제습제의 수분 함수율에 대응하여 상기 솔레노이드를 통해 공기 흐름 방향 변환구를 승강 또는 하강시켜 줌은 물론 상기 송풍팬 및 제습제 재생용 히터의 구동을 제어하는 제어부;로 구성한 습기제거장치를 한 개 또는 다수 개 설치한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제습제로는 실리카 겔과 활성 알루미나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공기 흐름 방향 변환구는 서로 다른 높이를 갖는 양측 날개가 수평판 양측에 일체로 구비하도록 측단면이 "┏┓" 형상을 갖게 절곡 성형하되, 양측 날개에는 각각 내부공기 순환구 연통공 및 내부공기 토출구 연통공이 천공된 형태를 갖는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 재생시기 감지수단은 제습제의 한계 함수율에 따른 중량보다 정해진 만큼 큰 탄성력을 갖고 상기 제습제의 저부 양측에 설치되어 재생시기 중량감지 스위치의 온/오프를 제한하는 한 쌍의 스프링과; 상기 한 쌍의 스프링 사이에 설치되어 제습제의 수분 함수율이 정해진 한계 값 이상이어서 그 값에 대응하여 중량이 증가한 제습제가 자중에 의해 가이드를 따라 하강할 경우 "온"되어, 제어부로 하여금 정해진 시간 동안 정해진 온도 내에서 발열하는 상기 제습제 재생용 히터에 전원 전압을 공급시켜 제습제에 흡수되어 있는 수분이 제습제 재생용 히터 열에 의해 자동 증발되도록 함과 동시에 상기 솔레노이드를 통해 공기 흐름 방향 변환구를 승강 또는 하강시켜 실내공기가 송풍팬에 의해 강제로 흡입된 다음 제습제를 통해 상기 공기 흐름 방향 변환구의 외측 날개에 형성된 내부공기 토출구 연통공 및 함체의 상부 외측에 형성된 내부공기 토출구를 통해 강제로 외부로 배출되도록 하여 제습제가 정해진 함수율 이하로 자동 재생되도록 하는 재생시기 중량감지 스위치;로 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 재생시기 감지수단은 상기 제습제의 저부 중앙에 설치되어 제습제의 중량을 실시간으로 검출하여 제어부로 전달하여, 상기 제어부로 하여금 제습제의 수분 함수율이 정해진 한계 값 이상이어서 그 중량이 정해진 제습 한계 중량 이상일 때 수분 및 습기를 다시 흡수할 수 있는 정해진 중량을 가질 때까지 정해진 온도 내에서 발열하는 상기 제습제 재생용 히터에 전원 전압을 공급시켜 제습제에 흡수되어 있는 수분이 제습제 재생용 히터 열에 의해 자동 증발되도록 함과 동시에 상기 솔레노이드를 통해 공기 흐름 방향 변환구를 승강 또는 하강시켜 실내공기가 송풍팬에 의해 강제로 흡입된 다음 제습제를 통해 상기 공기 흐름 방향 변환구의 외측 날개에 형성된 내부공기 토출구 연통공 및 함체의 상부 외측에 형성된 내부공기 토출구를 통해 강제로 외부로 배출되도록 하여 제습제가 정해진 함수율 이하로 자동 재생되도록 하는 로드셀;로 구성한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 습기제거장치는 수배전반 내벽에 착탈 가능하게 고정 설치하거나 또는 내벽에 매립 설치한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는 온도센서를 통해 검출되는 수배전반 내부의 온도가 정해진 소정온도 미만일 경우, 상기 솔레노이드를 통해 공기 흐름 방향 변환구를 승강 또는 하강시켜 실내공기가 송풍팬에 의해 강제로 흡입된 다음 제습제를 통해 상기 공기 흐름 방향 변환구의 내측 날개에 형성된 내부공기 순환구 연통공 및 함체의 상부 내측에 형성된 내부공기 순환구를 통해 강제로 순환되도록 하여 내부공기 내에 포함되어 있는 수분 및 습기가 공기의 순환과정에서 제습제에 의해 자동으로 흡수 및 포집되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 제어부는 온도센서를 통해 검출되는 수배전반 내부의 온도가 정해진 소정온도 이상일 경우, 상기 솔레노이드를 통해 공기 흐름 방향 변환구를 승강 또는 하강시켜 실내공기가 송풍팬에 의해 강제로 흡입된 다음 제습제를 통해 상기 공기 흐름 방향 변환구의 외측 날개에 형성된 내부공기 토출구 연통공 및 함체의 상부 외측에 형성된 내부공기 토출구를 통해 강제로 외부로 배출되도록 하여 실내공기의 온도를 하강시켜 줌과 동시에 제습제에 포집되어 있는 수분 및 습기의 일부가 외부로 강제 배출되고 있는 고온의 실내공기 온도에 의해 자동으로 증발 및 배출되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 습기로 인한 누전방지 기능을 갖는 수배전반에 의하면, 수배전반의 내벽에 서로 엇갈리게 개폐되는 내부공기 순환구 및 내부공기 토출구가 상부에 구비됨은 물론 저부 내측에는 송풍팬이 구비되고 내부 공간부에는 실리카 겔이나 활성 알루미나 등과 같은 제습제가 부직포 팩에 삽입된 형태로 설치된 함체 형태의 습기제거장치를 한 개 또는 다수 개 설치하여 수배전반 내부의 온도가 소정온도 미만일 경우에는 송풍팬을 이용하여 수배전반 내부공기를 상기 습기제거장치들을 통해 강제로 순환시키며 제습제를 통해 수분 및 습기를 포집하여 습기 및 결로 등으로 인한 누전을 방지하고, 수배전반 내의 공기온도가 부스바 등의 발열로 인해 정해진 온도 이상으로 상승하면 수배전반 내부 공기를 강제로 습기제거장치들을 통해 외부로 배출시키며 내부온도를 하강시킴과 동시에 제습제에 포집된 수분 및 습기의 일부를 외부로 강제 배출시켜 줌으로써 수배전반 내 각종 전장품이 과열 또는 습기로 인해 소손되는 것을 효율적으로 방지할 수 있음은 물론 습기 및 결로 등으로 인한 누전으로 발생할 수 있는 전기안전사고 등을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 제습제의 주변 및 저부에 제습제 재생용 히터와 재생시기 감지수단을 설치하여 습기제거장치 내에 구비된 제습제의 수분 함수율이 한계에 이르러 재생시기 감지수단이 작동할 경우(예를 들어 제습제의 중량이 정해진 중량 이상일 경우) 상기 제습제와 접촉되게 주변에 설치한 제습제 재생용 히터를 작동시킴은 물론 수배전반 내부 공기를 강제로 습기제거장치들을 통해 외부로 배출시켜 줌으로써 습기 및 고온 등으로 인한 수배전반 내 각종 전장품의 소손을 미연에 방지할 수 있고, 특히 수배전반 내부 공기에 포함된 습기는 물론 재생용 히터의 열에 의해 제습제로부터 방출되는 습기까지 외부로 강제배출시켜 제습제를 장기간 지속적으로 재생하여 사용할 수 있어 수배전반 내의 습기제거장치에 따른 유지보수비를 대폭 절감할 수 있을 뿐만 아니라 습기제거장치를 통한 습기제거 및 누전방지를 지속적으로 수행할 수 있어 제품 자체의 상품성과 성능에 대한 신뢰도를 대폭 확보할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 본 발명이 적용된 수배전반 내에 설치되는 습기제거장치의 분해 사시도.
도 2는 본 발명 중 재생시기 감지수단의 일 실시 예가 적용된 습기제거장치의 일부 절취 정 단면도.
도 3은 본 발명 중 재생시기 감지수단의 다른 실시 예가 적용된 습기제거장치의 일부 절취 정 단면도.
도 4는 본 발명에서 습기제거장치를 수배전반 내벽에 착탈 가능하게 설치한 상태에서 수배전반 내부 공기를 순환시키며 수분 및 습기를 제습제를 이용하여 제거하는 상태를 보인 측 단면도.
도 5는 본 발명에서 습기제거장치를 수배전반 내벽에 착탈 가능하게 설치한 상태에서 수배전반 내부공기를 외부로 강제 배출시키거나 또는 제습제 재생용 히터를 작동시키며 내부공기를 외부로 강제 배출시키며 제습제에 포집된 수분 및 습기을 증발시키는 상태를 보인 측 단면도.
도 6은 본 발명에서 습기제거장치를 수배전반 내벽에 매립 설치한 상태에서 수배전반 내부 공기를 순환시키며 수분 및 습기를 제습제를 이용하여 제거하는 상태를 보인 측 단면도.
도 7은 본 발명에서 습기제거장치를 수배전반 내벽에 매립 설치한 상태에서 수배전반 내부 공기를 외부로 강제 배출시키거나 또는 제습제 재생용 히터를 작동시키며 내부공기를 외부로 강제 배출시키며 제습제에 포집된 수분 및 습기을 증발시키는 상태를 보인 측 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명이 적용된 수배전반 내에 설치되는 습기제거장치의 분해 사시도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명 중 재생시기 감지수단의 일 실시 예가 적용된 습기제거장치의 일부 절취 정 단면도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명 중 재생시기 감지수단의 다른 실시 예가 적용된 습기제거장치의 일부 절취 정 단면도를 나타낸 것이다.
또, 도 4는 본 발명에서 습기제거장치를 수배전반 내벽에 착탈 가능하게 설치한 상태에서 수배전반 내부 공기를 순환시키며 수분 및 습기를 제습제를 이용하여 제거하는 상태를 보인 측 단면도를 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명에서 습기제거장치를 수배전반 내벽에 착탈 가능하게 설치한 상태에서 수배전반 내부공기를 외부로 강제 배출시키거나 또는 제습제 재생용 히터를 작동시키며 내부공기를 외부로 강제 배출시키며 제습제에 포집된 수분 및 습기을 증발시키는 상태를 보인 측 단면도를 나타낸 것이다.
또한, 도 6은 본 발명에서 습기제거장치를 수배전반 내벽에 매립 설치한 상태에서 수배전반 내부 공기를 순환시키며 수분 및 습기를 제습제를 이용하여 제거하는 상태를 보인 측 단면도를 나타낸 것이고, 도 7은 본 발명에서 습기제거장치를 수배전반 내벽에 매립 설치한 상태에서 수배전반 내부 공기를 외부로 강제 배출시키거나 또는 제습제 재생용 히터를 작동시키며 내부공기를 외부로 강제 배출시키며 제습제에 포집된 수분 및 습기을 증발시키는 상태를 보인 측 단면도를 나타낸 것이다.
이에 따르면 본 발명은,
수배전반의 내벽(200)에, 서로 엇갈리게 개폐되는 내부공기 순환구(11) 및 내부공기 토출구(12)가 상부에서 내,외측에 각각 구비되고, 저부 내측에는 송풍팬 설치공(13)이 형성된 속이 빈 함체(1)와;
부직포 팩(21)에 삽입된 상태에서 상기 함체(1) 내에 구비된 공간부(14)에서 양측에 설치된 가이드(15)를 따라 소정높이 이내에서 승,하강 이동 가능하게 설치되어 수배전반 내에서 발생하는 수분 및 습기를 흡수하고, 가열을 통해 수분을 강제로 배출하여 재사용이 가능한 제습제(2)와;
서로 다른 높이를 갖는 양측 날개(31)(32)가 수평판(33) 양측에 일체로 구비하도록 측단면이 "┏┓" 형상을 갖게 절곡 성형하되, 양측 날개(31)(32)에는 각각 내부공기 순환구 연통공(311) 및 내부공기 토출구 연통공(321)이 천공된 형태를 갖고 상기 함체(1)의 상부에서 수직방향으로 승,하강 가능하게 설치되어 솔레노이드(4)의 작동방향에 대응하여 승강 또는 하강되며 상기 함체(1)에 구비된 내부공기 순환구(11) 및 내부공기 토출구(12)를 서로 엇갈리게 개폐시켜 주는 공기 흐름 방향 변환구(3)와;
상기 함체(1)의 상면에서 로드(41)의 단부가 상기 공기 흐름 방향 변환구(3)의 수평판(33) 상면 중앙에 축지되는 형태로 고정 설치되어 제어부(7)에서 출력되는 구동신호에 대응하여 공기 흐름 방향 변환구(3)를 승강 또는 하강시켜 주는 솔레노이드(4)와;
상기 함체(1)의 저부 내측에 형성된 송풍팬 설치공(13) 내에 설치되어 수배전반 내의 공기가 함체(1) 내의 제습제(2)를 통과한 다음 내부공기 순환구(11)를 통해 수배전반 내로 강제 순환되도록 하거나 또는 내부공기 토출구(12)를 통해 외부로 강제 배출되도록 하는 송풍팬(5)과;
수배전반 내의 온도를 실시간으로 검출하여 제어부(7)로 전달하는 온도센서(6)와;
상기 제습제(2)의 저부에 설치되어 제습제의 수분 함수율이 정해진 한계 값에 이르렀는지를 감지하여 제어부(7)로 전달하는 재생시기 감지수단(8)과;
상기 함체(1)의 공간부 내벽에서 제습제(2)와 접촉 또는 근접되게 고정 설치된 상태에서 상기 재생시기 감지수단(8)을 통해 감지되는 제습제(2)의 수분 함수율이 정해진 한계 값에 이르른 것으로 판단되어 제어부(7)에서 전압을 공급시켜 줄 때 정해진 온도(예를 들어 120~200℃) 이내로 발열하여 제습제에 흡수되어 있는 수분을 증발시켜 주는 플렉시블 판형의 제습제 재생용 히터(9)와;
상기 온도센서(6) 및 재생시기 감지수단(8)을 통해 각각 검출되는 수배전반 내부의 온도 및 제습제(2)의 수분 함수율에 대응하여 상기 솔레노이드(4)를 통해 공기 흐름 방향 변환구(3)를 승강 또는 하강시켜 줌은 물론 상기 송풍팬(5) 및 제습제 재생용 히터(9)의 구동을 제어하는 제어부(7);로 구성한 습기제거장치(100)를 한 개 또는 다수 개 설치한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제습제(2)로는 실리카 겔과 활성 알루미나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 재생시기 감지수단(8)의 일 실시 예는,
제습제(2)의 한계 함수율(W'; 예를 들어 70~80%)에 따른 중량보다 정해진 만큼 큰 탄성력을 갖고 상기 함체(1) 내에 구비된 공간부(14)에서 가이드(15)를 따라 소정높이 이내에서 승,하강 이동 가능하게 설치된 제습제(2)의 저부 양측에 설치되어 재생시기 중량감지 스위치(82)의 온/오프를 제한하는 한 쌍의 스프링(81)과;
상기 한 쌍의 스프링(81) 사이에 설치되어 제습제(2)의 수분 함수율(W)이 정해진 한계 값(W') 이상이어서 그 값에 대응하여 중량이 증가한 제습제(2)가 자중에 의해 가이드(15)를 따라 하강할 경우 "온"되어, 상기 제어부(7)로 하여금 정해진 시간 동안 정해진 온도 내에서 발열하는 상기 제습제 재생용 히터(9)에 전원 전압을 공급시켜 제습제(2)에 흡수되어 있는 수분이 제습제 재생용 히터(9) 열에 의해 자동 증발되도록 함과 동시에 상기 솔레노이드(4)를 통해 공기 흐름 방향 변환구(3)를 승강 또는 하강시켜 실내공기가 송풍팬(5)에 의해 강제로 흡입된 다음 제습제(2)를 통해 상기 공기 흐름 방향 변환구(3)의 외측 날개(32)에 형성된 내부공기 토출구 연통공(321) 및 함체(1)의 상부 외측에 형성된 내부공기 토출구(12)를 통해 강제로 외부로 배출되도록 하여 제습제(2)가 정해진 함수율 이하(예를 들어 20~40%)로 자동 재생되도록 하는 재생시기 중량감지 스위치(82);로 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 재생시기 감지수단(8)의 다른 실시 예는,
상기 함체(1) 내에 구비된 공간부(14)에 설치된 제습제(2)의 저부 중앙에 설치되어 제습제(2)의 중량을 실시간으로 검출하여 제어부(7)로 전달하여, 상기 제어부(7)로 하여금 제습제(2)의 수분 함수율(W)이 정해진 한계 값(W') 이상이어서 그 중량이 정해진 제습 한계 중량 이상일 때 수분 및 습기를 다시 흡수할 수 있는 정해진 중량을 가질 때까지 정해진 온도 내에서 발열하는 상기 제습제 재생용 히터(9)에 전원 전압을 공급시켜 제습제(2)에 흡수되어 있는 수분이 제습제 재생용 히터(9) 열에 의해 자동 증발되도록 함과 동시에 상기 솔레노이드(4)를 통해 공기 흐름 방향 변환구(3)를 승강 또는 하강시켜 실내공기가 송풍팬(5)에 의해 강제로 흡입된 다음 제습제(2)를 통해 상기 공기 흐름 방향 변환구(3)의 외측 날개(32)에 형성된 내부공기 토출구 연통공(321) 및 함체(1)의 상부 외측에 형성된 내부공기 토출구(12)를 통해 강제로 외부로 배출되도록 하여 제습제(2)가 정해진 함수율 이하(예를 들어 20~40%)로 자동 재생되도록 하는 로드셀(83);로 구성한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 습기제거장치(100)는 수배전반 내벽(200)에 착탈 가능하게 고정 설치하거나 또는 내벽(200) 내로 매립 설치한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부(7)는 온도센서(6)를 통해 검출되는 수배전반 내부의 온도가 정해진 소정온도 미만일 경우,
상기 솔레노이드(4)를 통해 공기 흐름 방향 변환구(3)를 승강 또는 하강시켜 실내공기가 송풍팬(5)에 의해 강제로 흡입된 다음 제습제(2)를 통해 상기 공기 흐름 방향 변환구(3)의 내측 날개(31)에 형성된 내부공기 순환구 연통공(311) 및 함체(1)의 상부 내측에 형성된 내부공기 순환구(11)를 통해 강제로 순환되도록 하여 내부공기 내에 포함되어 있는 수분 및 습기가 공기의 순환과정에서 제습제(2)에 의해 자동으로 흡수 및 포집되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 제어부(7)는 온도센서(6)를 통해 검출되는 수배전반 내부의 온도가 정해진 소정온도 이상일 경우,
상기 솔레노이드(4)를 통해 공기 흐름 방향 변환구(3)를 승강 또는 하강시켜 실내공기가 송풍팬(5)에 의해 강제로 흡입된 다음 제습제(2)를 통해 상기 공기 흐름 방향 변환구(3)의 외측 날개(32)에 형성된 내부공기 토출구 연통공(321) 및 함체(1)의 상부 외측에 형성된 내부공기 토출구(12)를 통해 강제로 외부로 배출되도록 하여 실내공기의 온도를 하강시켜 줌과 동시에 제습제(2)에 포집되어 있는 수분 및 습기의 일부가 외부로 강제 배출되고 있는 고온의 실내공기 온도에 의해 자동으로 증발 및 배출되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 습기로 인한 누전방지 기능을 갖는 수배전반에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명이 적용된 습기로 인한 누전방지 기능을 갖는 수배전반은, 함체(1)와 제습제(2), 공기 흐름 방향 변환구(3), 솔레노이드(4), 송풍팬(5), 온도센서(6), 재생시기 감지수단(8), 제습제 재생용 히터(9) 및 제어부(7)로 이루어진 한 개 또는 다수 개의 습기제거장치(100)를 도 1, 도 4 및 도 5와 같이 수배전반 내부 벽면에 착탈 가능하게 고정 설치하거나 또는 도 6 및 도 7과 같이 수배전반 내부에서 벽면 내로 매립 설치한 것을 주요기술 구성요소로 한다.
이때, 상기 함체(1)는 철판이나 목재 또는 합성수지재 등을 이용하여 속이 빈 소정 체적의 직사각 박스 형태로 성형한 것으로, 상부 내,외측에는 서로 엇갈리게 개폐되도록 하기 위하여 서로 다른 높이를 갖는 위치에 실내공기를 순환시켜 주기 위한 내부공기 순환구(11)와 실내공기를 외부로 배출하기 위한 내부공기 토출구(12)가 형성된 형태를 가지고, 또 저부 내측에는 실내공기를 강제로 흡입하여 내부로 순환시켜 주거나 외부로 강제 배출시켜 주는 송풍팬(5)이 설치되는 송풍팬 설치공(13)이 구비된 형태를 갖는다.
또, 상기 제습제(2)는 실리카 겔 또는 활성 알루미나를 포함하는 것으로, 상기 함체(1) 내에 형성된 공간부(14) 체적에 대응하여 소정 체적을 갖는 부직포 팩(21) 내에 충진시킨 상태에서 상기 함체(1) 내에 구비된 공간부(14)에서 양측에 설치된 가이드(15)를 따라 송풍팬(5)의 송풍력 및 수분 흡수에 따른 자중 변화에 부응하여 소정높이 이내에서 승,하강 이동 가능하게 설치되어 송풍팬(5)에 의해 수배전반 내의 공기가 강제로 순환될 때 공기 중에 포함되어 있는 수분 및 습기를 흡수하여 배전반 내 습도를 낮춰주는 기능을 수행하게 된다.
이때, 상기 제습제(2)는 전술한 바와 같이 부직포 팩(21) 내에 충진된 상태에서 상기 함체(1) 내에 구비된 공간부(14)에서 양측에 설치된 가이드(15)를 따라 송풍팬(5)의 송풍력 및 수분 흡수에 따른 자중 변화에 대응하여 소정높이 이내에서 승,하강 이동 가능하게 설치되어 있으므로 송풍팬(5)에 의해 내부공기가 강제로 통과할 때 입자 형태를 갖는 제습제(2)가 수배전반 내부 또는 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기한 제습제(2) 중 실리카 겔(silica gel)은 황산과 규산 나트륨의 반응에 의해 만들어지는 튼튼한 그물조직의 규산입자로, 표면적이 매우 넓어 물이나 알코올 등을 흡수하는 능력이 매우 뛰어난 특성을 가지고 있다.
이는 시중에 판매되고 있는 김을 다 먹고 나면 플라스틱그릇 바닥에 하얀 종이가 있고 그 안에 작은 알갱이들이 들어 있는 것을 볼 수 있으며, 이 알갱이들은 건조된 김이 수분을 흡수하여 눅눅해지는 것을 막기 위해 넣은 것으로, 스스로가 대신 수분을 흡수하는 역할을 한다. 이 알갱이들이 바로 실리카 겔이다.
이와 같은 실리카 겔은 SiO2·nH2O의 화학식을 가지며 작은 구멍들이 서로 연결되어 튼튼한 그물 조직을 이루고, 그 사이에 용매인 물 등이 들어가 굳어버린 비결정형의 입자이며, 표면적이 매우 넓어 물이나 알코올 등을 흡수하는 능력이 매우 뛰어나 제습제로 많이 사용되는 물질이다.
수분을 이미 많이 흡수한 실리카 겔은 흡수능력이 떨어지지만, 수배전반 내에는 부스바 등에서 많은 열을 발생하는 특징을 가지고 있고, 또한 수배전반 내를 포함한 본 발명의 습기제거장치(100) 내에는 후술하는 온도센서(6)를 포함하여 재생시기 감지수단(8) 및 제습제 재생용 히터(9)를 구비시켜, 제어부(7)로 하여금 상기 온도센서(6)를 통해 수배전반 내부의 온도를 실시간으로 검출하다가 수배전반 내의 온도가 정해진 소정온도 이상 상승하거나, 또는 상기 재생시기 감지수단(8)에서 제습제(2)의 수분 함유율이 정해진 한계 함수율 이상으로 판단될 경우, 솔레노이드(4)를 통해 공기 흐름 방향 변환구(3)를 승강 또는 하강시켜 실내공기가 송풍팬(5)에 의해 강제로 흡입된 다음 제습제(2)를 통해 상기 공기 흐름 방향 변환구(3)의 외측 날개(32)에 형성된 내부공기 토출구 연통공(321) 및 함체(1)의 상부 외측에 형성된 내부공기 토출구(12)를 통해 강제로 외부로 배출되도록 함은 물론 필요에 따라서는 상기 제습제 재생용 히터(9)를 작동시켜 제습제(2)를 직접 가열해 줌으로써 상기 제습제(2)에 포집되어 있는 수분 및 습기가 자동으로 증발된 후 외부로 배출되는 공기와 함께 강제 배출되므로 상기 제습제는 지속적으로 재사용이 가능하게 된다.
코발트화합물을 흡착시킨 실리카 겔을 사용하면 수분을 흡수하지 않았을 때에는 실리카 겔이 파란색을 띠고 수분을 흡수하면 담홍색으로 변함에 따라 색깔을 통해 실리카 겔이 얼마나 수분을 머금고 있는지, 또 얼마나 더 수분을 흡수할 수 있는지 육안으로도 간단하게 파악할 수 있다.
또한, 상기한 제습제(2) 중 활성 알루미나(activated alumina)는 비결정성 알루미나로서, 흡착 능력이 센 특징을 가지고 있으며, 기체와 액체 속에서 습기 또는 기름 증기 등을 흡수 제거하고, 포화되면 가열하여 이것을 방출시켜서 다시 활성화시킬 수 있는데, 전술한 바와 같이 수배전반 내의 온도가 정해진 소정온도 이상 상승하거나, 또는 제습제(2)의 수분 함유율이 정해진 한계 함수율 이상으로 판단될 경우, 실내공기를 외부로 강제로 배출시킬 때 고온의 실내공기 또는 상기 제습제 재생용 히터(9)에서 발생하는 열에 의해 제습제(2) 내에 포집되어 있는 수분의 일부가 자동으로 또는 강제로 증발 및 배출될 수 있도록 함으로써 지속적으로 재사용이 가능하다.
따라서, 수배전반 내에서 발생하는 수분 및 습기를 습기제거장치(100)들의 함체(1) 내 공간부(14)에서 상기 제습제(2)로 설치된 실리카 겔 또는 활성 알루미나를 통해 자동 흡수시킬 수 있으므로 습기 및 결로 등으로 인한 누전을 미연에 방지할 수 있음은 물론 수배전반 내 각종 전장품 등이 수분 및 습기에 의해 소손되는 것을 방지할 수 있는 것이다.
한편, 상기 공기 흐름 방향 변환구(3)는 서로 다른 높이를 갖는 양측 날개(31)(32)가 상부 수평판(33) 양측에 일체로 구비하도록 철판을 이용하여 측단면이 "┏┓" 형상을 갖게 절곡 성형한 것으로, 상기 공기 흐름 방향 변환구(3)의 양측 날개(31)(32)에는 각각 내부공기 순환구 연통공(311) 및 내부공기 토출구 연통공(321)이 천공된 형태를 갖는다.
이와 같은 구성을 갖는 상기 공기 흐름 방향 변환구(3)는 상기 함체(1)의 상방부 내측에서 수직방향으로 승,하강 가능하게 설치되어 후술하는 솔레노이드(4)의 작동방향에 대응하여 승강 또는 하강되며 상기 함체(1)의 상부에 구비된 내부공기 순환구(11) 및 내부공기 토출구(12)를 서로 엇갈리게 개폐시켜 주는 기능을 수행하게 된다.
또, 상기 솔레노이드(4)는 상기 함체(1)의 상면에 고정 설치된 상태에서 로드(41)의 단부가 상기 공기 흐름 방향 변환구(3)의 수평판(33) 상면 중앙에 축지된 형태를 갖고, 제어부(7)에서 출력되는 구동신호에 대응하여 상기 공기 흐름 방향 변환구(3)를 승강 또는 하강시켜 주는데 필요한 동력을 발생시켜 주는 기능을 수행하게 된다.
또한, 상기 송풍팬(5)은 상기 함체(1)의 저부 내측에 형성된 송풍팬 설치공(13) 내에 설치되어 제어부(7)의 출력신호에 부응하는 속도로 회전하며, 수배전반 내의 공기를 강제로 흡수하여 함체(1) 내의 제습제(2)를 통과하도록 한 다음, 상기 공기 흐름 방향 변환구(3)의 승,하강 위치에 대응하여 내부공기 순환구(11)를 통해 수배전반 내로 강제 순환되도록 하거나 또는 내부공기 토출구(12)를 통해 외부로 강제 배출되도록 하는 기능을 수행하게 된다.
또, 상기 온도센서(6)는 수배전반 내에 설치된 상태에서 수배전반 내 온도를 실시간으로 검출하여 제어부(7)로 전달하는 기능을 수행하게 된다.
또한, 상기 재생시기 감지수단(8)은 다양한 형태를 갖는 것으로, 상기 제습제(2)의 저부에 설치된 상태에서 제습제(2)의 수분 함수량을 실시간으로 감지하여 제어부(7)로 절단하고, 소정구성을 갖는 상기 재생시기 감지수단(8)를 통해 검출되는 제습제(2)의 수분 함수율이 정해진 한계 값에 이르렀을 경우 일련의 제습제 재생기능을 수행할 수 있도록 하는 기능을 수행하게 된다.
이때, 상기 재생시기 감지수단(8)의 일 실시 예로 본 발명에서는 도 1, 도 2, 도 4 및 도 6과 같이 한 쌍의 스프링(81)과 재생시기 중량감지 스위치(82)로 구성하고, 다른 실시 예에서는 도 3, 도 5 및 도 7과 같이 로드셀(83)로 구성하였다,
상기한 일 실시 예의 구성요소 중 한 쌍의 스프링(81)은 정해진 제습제(2)의 한계 함수율(W'; 예를 들어 70~80%)에 따른 중량보다 정해진 만큼 큰 탄성력을 갖고 상기 함체(1) 내에 구비된 공간부(14)에서 가이드(15)를 따라 소정높이 이내에서 승,하강 이동 가능하게 설치된 제습제(2)의 저부 양측에 설치되어 재생시기 중량감지 스위치(82)의 온/오프를 제한하는 기능을 수행하게 된다.
또, 상기 재생시기 중량감지 스위치(82)는 상기 한 쌍의 스프링(81) 사이에 설치된 상태에서 계속해서 수배전반 내 공기 중에 포함되어 있는 습기와 수분을 흡수하는 제습제(2)의 수분 함수율(W)이 정해진 한계 값(W') 이상이어서 그 값에 대응하여 중량이 증가하는 제습제(2)의 자중이 스프링(81)들의 탄성력보다 클 경우 "온"되는 것으로, 상기 제어부(7)에서는 상기 재생시기 중량감지 스위치(82)가 "온"될 경우 제습제의 수분 흡수능력이 포화상태임을 인식하고 일련의 제습제 재생 기능을 수행할 수 있는 것이다.
또한, 상기 재생시기 감지수단(8)의 다른 실시 예로 제시한 상기 로드셀(83)은 중량을 전기적인 신호로 검출하는 소자로써, 상기 함체(1) 내의 제습제(2) 저부 중앙에 설치된 상태에서 제습제(2)의 중량을 실시간으로 검출하여 제어부(7)로 전달하여, 상기 제어부(7)로 하여금 제습제(2)의 수분 함수율(W)이 정해진 한계 값(W') 이상이어서 그 중량이 정해진 제습 한계 중량 이상일 때 수분 및 습기를 다시 흡수할 수 있는 정해진 중량을 가질 때까지 일련의 제습제 재생 기능을 수행할 수 있도록 하다.
또, 상기 제습제 재생용 히터(9)는 플렉시블한 판 형상을 갖고 상기 함체(1)의 공간부 내벽에서 제습제(2)와 접촉 또는 근접되게 고정 설치된 상태에서 상기 재생시기 감지수단(8)을 통해 감지되는 제습제(2)의 수분 함수율이 정해진 한계 값에 이르른 것으로 판단한 제어부(7)에서 전압을 공급시켜 줄 때 정해진 온도(예를 들어 120~200℃)범위 이내로 발열하여 제습제에 흡수되어 있는 수분을 증발시켜 재생하는 기능을 수행하게 된다.
또한, 상기 제어부(7)는 상기 온도센서(6)를 통해 검출되는 수배전반 내부의 온도에 대응하거나, 또는 상기 재생시기 감지수단(8)을 통해 검출되는 제습제(2)의 수분 함수율에 대응하여 상기 솔레노이드(4)를 통해 공기 흐름 방향 변환구(3)를 승강 또는 하강시켜 줌은 물론 상기 송풍팬(5)의 구동을 제어하는 등 습기제거장치(100)들의 구동에 따른 전반적인 제어기능을 수행하게 된다.
상기와 같은 구성을 갖는 상기 습기제거장치(100)는 수배전반의 전체 크기 및 내부에서 발생하는 열기 및 습기 등의 발생량에 따라 한 개 또는 다수 개를 설치할 수 있음은 물론 습기제거장치(100)의 전체 크기 및 함체(1) 내에 설치되는 제습제(2)의 양 등이 결정된다.
뿐만 아니라, 수배전반의 케이싱 상태 및 기설치된 수배전반 또는 신설되는 수배전반이냐 등에 따라 도 1, 도 4 및 도 5와 같이 수배전반 내벽(200)에 착탈 가능하게 고정 설치할 수도 있고, 도 6 및 도 7과 같이 내벽(200) 내로 매립 설치할 수도 있는데, 수배전반 케이싱의 두께가 얇거나 이미 설치된 수배전반의 경우는 내부 벽면에 착탈 가능하게 설치하는 것이 바람직하고, 수배전반 케이싱의 두께가 두껍게 신설되는 경우는 수배전반 내부로 돌출되지 않게 벽면 내로 매립되는 형태로 설치하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 제어부(7)는 전술한 바와 같이 온도센서(6)를 통해 실시간으로 검출되는 수배전반 내부의 온도 또는 상기 재생시기 감지수단(8)을 통해 검출되는 제습제(2)의 수분 함수율에 대응하여 상기 솔레노이드(4)를 통해 공기 흐름 방향 변환구(3)를 승강 또는 하강시키는 방식을 통해 내부공기를 순환시키거나 강제로 배출시킴은 물론 제습제(2)에 대한 재생기능을 수행하게 된다.
예를 들어 상기 제어부(7)에서 온도센서(6)를 통해 검출되는 수배전반 내부의 온도를 판단한 결과 정해진 소정온도(예를 들어 30~45℃) 미만일 경우에는, 상기 솔레노이드(4)를 통해 공기 흐름 방향 변환구(3)를 승강 또는 하강시켜 상기 공기 흐름 방향 변환구(3)의 내측 날개(31)에 천공된 내부공기 순환구 연통공(311)이 도 4 및 도 6과 같이 함체(1)의 상부 내측에 형성된 내부공기 순환구(11)와 상호 일치되도록 한다.
따라서, 상기 송풍팬(5)에 의해 강제로 흡입된 실내공기가 함체(1) 내의 제습제(2)를 통과한 다음 상기 공기 흐름 방향 변환구(3)의 내측 날개(31)에 형성된 내부공기 순환구 연통공(311) 및 함체(1)의 상부 내측에 형성된 내부공기 순환구(11)를 통해 수배전반 내부로 다시 유입되는 순환루트를 형성하게 되므로 수배전반 내부공기 내에 포함되어 있는 수분 및 습기가 공기의 강제 순환과정에서 함체(1) 내에 설치되어 있는 제습제(2)에 의해 자동으로 흡수 및 포집되어 수배전반 내 습도 자체가 자동으로 낮아지게 되어 습기 또는 결로 등으로 인해 수배전반 내에서 발생할 수 있는 누전을 방지할 수 있음은 물론 수배전반 내 각종 전장품이 습기로 인해 소손되는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.
또한, 상기 제어부(7)에서 온도센서(6)를 통해 검출되는 수배전반 내부의 온도를 판단한 결과 정해진 소정온도(예를 들어 30~45℃) 이상일 경우에는, 상기 솔레노이드(4)를 통해 공기 흐름 방향 변환구(3)를 전술과 반대로 하강 또는 승강시켜 상기 공기 흐름 방향 변환구(3)의 외측 날개(32)에 천공된 내부공기 토출구 연통공(321)이 도 5 및 도 7과 같이 함체(1)의 상부 외측에 형성된 내부공기 토출구(12)와 상호 일치되도록 한다.
따라서, 상기 송풍팬(5)에 의해 강제로 흡입된 고온(예를 들어 30~45℃ 이상)의 실내공기가 함체(1) 내의 제습제(2)를 강제로 통과한 다음 상기 공기 흐름 방향 변환구(3)의 외측 날개(32)에 형성된 내부공기 토출구 연통공(321) 및 함체(1)의 상부 외측에 형성된 내부공기 토출구(12)를 통해 외부로 강제 배출되는 형태를 갖게 되므로 실내공기의 온도가 자동으로 하강하게 됨은 물론 고온의 실내공기가 상기 제습제(2)를 통과하는 고정에서 제습제(2) 내에 포집되어 있는 일부 수분 및 습기를 증발시켜 외부로 강제 배출시켜 주게 되므로 결로 또는 습기 등으로 인해 수배전반에서 발생할 수 있는 누전을 미연에 방지할 수 있음은 물론 수배전반 내 각종 전장품이 과열 또는 습기로 인해 소손되는 것을 효율적으로 방지할 수 있고, 특히 제습제를 지속적으로 재생하여 사용할 수 있어 수배전반 내 제습에 따른 신뢰도를 더욱더 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 제어부(7)에서 통상시 상기 재생시기 감지수단(8)의 일 실시 예 중 재생시기 중량감지 스위치(82)를 통해 계속해서 수배전반 내 공기 중에 포함되어 있는 습기와 수분을 흡수하는 제습제(2)의 수분 함수율(W)이 정해진 한계 값(W'; 예를 들어 70~80%) 이상이어서 그 값에 대응하여 중량이 증가하는 제습제(2)의 자중이 스프링(81)들의 탄성력보다 커짐으로 인해 "온"되는지를 확인하다가, 만약 상기 재생시기 중량감지 스위치(82)가 "온"되면 제습제의 수분 흡수능력이 포화상태임을 인식하고 제습제의 함수율이 정해진 함수율 이하(예를 들어 20~40%)로 낮아질 때까지 정해진 시간 동안 예를 들어 120~200℃ 온도 내에서 발열하는 상기 제습제 재생용 히터(9)에 전원 전압을 공급시켜 제습제(2)에 흡수되어 있는 수분이 제습제 재생용 히터(9) 열에 의해 자동 증발되도록 한다.
이와 동시에 상기 솔레노이드(4)를 통해 공기 흐름 방향 변환구(3)를 승강 또는 하강시켜 실내공기가 송풍팬(5)에 의해 강제로 흡입된 다음 제습제(2)를 통해 상기 공기 흐름 방향 변환구(3)의 외측 날개(32)에 형성된 내부공기 토출구 연통공(321) 및 함체(1)의 상부 외측에 형성된 내부공기 토출구(12)를 통해 강제로 외부로 배출시켜 줌으로써 제습제(2)의 함수율(W)이 정해진 함수율 이하(예를 들어 20~40%)를 가지도록 자동 재생시킬 수 있다.
또한, 상기 재생시기 감지수단(8)의 다른 실시 예로 로드셀(83)이 설치된 경우, 상기 제어부(7)는 상기 로드셀(83)을 통해 수분 함수율(W)에 따라 중량이 변화되는 제습제(2)의 중량 검출신호를 실시간으로 입력받아 자체 내에 기 입력된 제습 한계 중량 값과 상호 비교하다가, 만약 제습제(2)의 수분 함수율(W)이 정해진 한계 값(W') 이상이어서 그 중량이 정해진 제습 한계 중량 이상일 경우, 수분 및 습기를 다시 흡수할 수 있는 정해진 중량을 가질 때까지 예를 들어 120~200℃ 내에서 발열하는 상기 제습제 재생용 히터(9)에 전원 전압을 공급시켜 제습제(2)에 흡수되어 있는 수분이 제습제 재생용 히터(9) 열에 의해 자동 증발되도록 한다.
이와 동시에 상기 솔레노이드(4)를 통해 공기 흐름 방향 변환구(3)를 승강 또는 하강시켜 실내공기가 송풍팬(5)에 의해 강제로 흡입된 다음 제습제(2)를 통해 상기 공기 흐름 방향 변환구(3)의 외측 날개(32)에 형성된 내부공기 토출구 연통공(321) 및 함체(1)의 상부 외측에 형성된 내부공기 토출구(12)를 통해 강제로 외부로 배출시켜 줌으로써 제습제(2)의 함수율(W)이 정해진 함수율 이하(예를 들어 20~40%)를 가지도록 자동 재생시킬 수 있다.
따라서, 수배전반 내 공기에 포함되어 있는 습기 및 수분은 물론 상기 제습제 재생용 히터(9)의 열을 통한 가열로 인해 제습제(2)로부터 강제로 방출되는 수분 및 습기까지 외부로 강제배출시켜 줄 수 있을 뿐만 아니라 제습제(2)를 장기간 지속적으로 재생하여 사용할 수 있으므로 수배전반 내의 습기제거장치에 따른 유지보수비를 대폭 절감할 수 있고, 또 습기제거장치를 통한 습기제거 및 누전방지를 지속적으로 수행할 수 있어 수배전반 내 각종 전장품이 습기 및 수분으로 인해 소손되는 것을 효율적으로 방지할 수 있음은 물론 습기 및 결로 등으로 인한 누전으로 발생할 수 있는 전기안전사고 등을 사전에 방지할 수 있고, 특히 본 발명이 적용된 습기제거장치에 대한 상품성과 성능에 따른 신뢰도를 대폭 확보할 수 있다.
상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기한 실시 예 및 특허청구범위에 기재된 내용만으로 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
1 : 함체
11 : 내부공기 순환구 12 : 내부공기 토출구
13 : 송풍팬 설치공 14 : 공간부
15 : 가이드
2 : 제습제 21 : 부직포 팩
3 : 공기 흐름 방향 변환구
31, 32 : 날개 33 : 수평판
311 : 내부공기 순환구 연통공 321 : 내부공기 토출구 연통공
4 : 솔레노이드 41 : 로드
5 : 송풍팬
6 : 온도센서
7 : 제어부
8 : 재생시기 감지수단
81 : 스프링 82 : 재생시기 중량감지 스위치
83 : 로드셀
9 : 제습제 재생용 히터
100 : 습기제거장치
200 : 수배전반 내벽

Claims (8)

  1. 수배전반의 내벽에,
    서로 엇갈리게 개폐되는 내부공기 순환구 및 내부공기 토출구가 상부에서 내,외측에 각각 구비되고, 저부 내측에는 송풍팬 설치공이 형성된 속이 빈 함체와;
    상기 함체 내 공간부에서 양측에 설치된 가이드를 따라 승,하강 이동 가능하게 설치되어 수배전반 내 수분 및 습기를 흡수하는 재생 가능한 제습제와;
    상기 함체의 상부에서 수직방향으로 승,하강 가능하게 설치되어 솔레노이드의 작동방향에 대응하여 승강 또는 하강되며 상기 함체에 구비된 내부공기 순환구 및 내부공기 토출구를 서로 엇갈리게 개폐시켜 주는 공기 흐름 방향 변환구와;
    제어부에서 출력되는 구동신호에 대응하여 공기 흐름 방향 변환구를 승강 또는 하강시켜 주는 솔레노이드와;
    상기 함체의 저부에 설치되어 수배전반 내의 공기가 함체 내의 제습제를 통과한 다음 내부공기 순환구를 통해 수배전반 내로 강제 순환되도록 하거나 또는 내부공기 토출구를 통해 외부로 강제 배출되도록 하는 송풍팬과;
    수배전반 내의 온도를 실시간으로 검출하여 제어부로 전달하는 온도센서와;
    상기 제습제의 저부에 설치되어 제습제의 수분 함수율이 정해진 한계 값에 이르렀는지를 감지하여 제어부로 전달하는 재생시기 감지수단과;
    상기 함체의 공간부 내벽에 설치된 상태에서 상기 재생시기 감지수단을 통해 감지되는 제습제의 수분 함수율이 정해진 한계 값에 이르른 것으로 판단되어 제어부에서 전압을 공급시켜 줄 때 정해진 온도 이내로 발열하여 제습제에 흡수되어 있는 수분이 강제로 증발되도록 하는 제습제 재생용 히터와;
    상기 온도센서 및 재생시기 감지수단을 통해 각각 검출되는 수배전반 내부의 온도 및 제습제의 수분 함수율에 대응하여 상기 솔레노이드를 통해 공기 흐름 방향 변환구를 승강 또는 하강시켜 줌은 물론 상기 송풍팬 및 제습제 재생용 히터의 구동을 제어하는 제어부;로 구성한 습기제거장치를 한 개 또는 다수 개 설치한 것을 특징으로 하는 습기로 인한 누전방지 기능을 갖는 수배전반.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제습제로는 실리카 겔과 활성 알루미나를 포함하는 것을 특징으로 하는 습기로 인한 누전방지 기능을 갖는 수배전반.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기 흐름 방향 변환구는,
    서로 다른 높이를 갖는 양측 날개가 수평판 양측에 일체로 구비하도록 측단면이 "┏┓" 형상을 갖게 절곡 성형하되, 양측 날개에는 각각 내부공기 순환구 연통공 및 내부공기 토출구 연통공이 천공된 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 습기로 인한 누전방지 기능을 갖는 수배전반.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 재생시기 감지수단은,
    제습제의 한계 함수율에 따른 중량보다 정해진 만큼 큰 탄성력을 갖고 상기 제습제의 저부 양측에 설치되어 재생시기 중량감지 스위치의 온/오프를 제한하는 한 쌍의 스프링과;
    상기 한 쌍의 스프링 사이에 설치되어 제습제의 수분 함수율이 정해진 한계 값 이상이어서 그 값에 대응하여 중량이 증가한 제습제가 자중에 의해 "온"될 경우, 제어부로 하여금 상기 제습제 재생용 히터에 전원 전압을 공급시켜 제습제에 흡수되어 있는 수분이 제습제 재생용 히터 열에 의해 강제로 증발되도록 함과 동시에 상기 솔레노이드를 통해 공기 흐름 방향 변환구를 승강 또는 하강시켜 실내공기가 송풍팬에 의해 강제로 흡입된 다음 재생중인 제습제를 통해 상기 공기 흐름 방향 변환구의 외측 날개에 형성된 내부공기 토출구 연통공 및 함체의 상부 외측에 형성된 내부공기 토출구를 통해 강제로 외부로 배출되도록 하여 제습제가 정해진 함수율 이하로 자동 재생되도록 하는 재생시기 중량감지 스위치;로 구성한 것을 특징으로 하는 습기로 인한 누전방지 기능을 갖는 수배전반.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 재생시기 감지수단은,
    상기 제습제의 저부에 설치되어 제습제의 중량을 실시간으로 검출하여 제어부로 전달하여, 상기 제어부로 하여금 제습제의 수분 함수율이 정해진 한계 값 이상이어서 그 중량이 정해진 제습 한계 중량 이상일 때 수분 및 습기를 다시 흡수할 수 있는 정해진 중량을 가질 때까지 상기 제습제 재생용 히터에 전원 전압을 공급시켜 제습제에 흡수되어 있는 수분이 제습제 재생용 히터 열에 의해 강제로 증발되도록 함과 동시에 상기 솔레노이드를 통해 공기 흐름 방향 변환구를 승강 또는 하강시켜 실내공기가 송풍팬에 의해 강제로 흡입된 다음 제습중인 제습제를 통해 상기 공기 흐름 방향 변환구의 외측 날개에 형성된 내부공기 토출구 연통공 및 함체의 상부 외측에 형성된 내부공기 토출구를 통해 강제로 외부로 배출되도록 하여 제습제가 정해진 함수율 이하로 자동 재생되도록 하는 로드셀로 구성한 것을 특징으로 하는 습기로 인한 누전방지 기능을 갖는 수배전반.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 습기제거장치는,
    수배전반 내벽에 착탈 가능하게 고정 설치하거나 또는 내벽에 매립 설치한 것을 특징으로 하는 습기로 인한 누전방지 기능을 갖는 수배전반.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 온도센서를 통해 검출되는 수배전반 내부의 온도가 정해진 소정온도 미만일 경우,
    상기 솔레노이드를 통해 공기 흐름 방향 변환구를 승강 또는 하강시켜 실내공기가 송풍팬에 의해 강제로 흡입된 다음 제습제를 통해 상기 공기 흐름 방향 변환구의 내측 날개에 형성된 내부공기 순환구 연통공 및 함체의 상부 내측에 형성된 내부공기 순환구를 통해 강제로 순환되도록 하여 내부공기 내에 포함되어 있는 수분 및 습기가 공기의 순환과정에서 제습제에 의해 자동으로 흡수 및 포집되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 습기로 인한 누전방지 기능을 갖는 수배전반.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 온도센서를 통해 검출되는 수배전반 내부의 온도가 정해진 소정온도 이상일 경우,
    상기 솔레노이드를 통해 공기 흐름 방향 변환구를 승강 또는 하강시켜 실내공기가 송풍팬에 의해 강제로 흡입된 다음 제습제를 통해 상기 공기 흐름 방향 변환구의 외측 날개에 형성된 내부공기 토출구 연통공 및 함체의 상부 외측에 형성된 내부공기 토출구를 통해 강제로 외부로 배출되도록 하여 실내공기의 온도를 하강시켜 줌과 동시에 제습제에 포집되어 있는 수분 및 습기의 일부가 외부로 강제 배출되고 있는 고온의 실내공기 온도에 의해 자동으로 증발 및 배출되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 습기로 인한 누전방지 기능을 갖는 수배전반.
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