KR101374288B1 - 내부공기 정화식 수배전설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수배전반, 전동기제어반 또는 분전반과 같은 수배전설비본체의 일측에 내부공기를 흡입한 후 정화시켜 다시 배출시키는 공기정화수단이 구비됨에 따라 미세먼지의 축적으로 인한 부품고장이나 화재사고 등이 방지될 수 있을 뿐만 아니라 열화나 부품이상에 의해 발생되거나 외부로부터 유입되는 유해가스가 정화되어 유해가스로 인한 안전사고가 미연에 방지될 수 있도록 한 내부공기 정화식 수배전설비에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내부공기 정화식 수배전설비는, 구성부품이 수납설치되는 내부공간이 형성되는 수배전설비본체와, 상기 수배전설비본체의 일측에 설치되고 상기 수배전설비본체 내의 공기를 흡입한 후 정화시켜 다시 상기 수배전설비본체 내로 배출시키는 공기정화유닛을 포함한다.

Description

내부공기 정화식 수배전설비{POWER SUBSTATION WITH AIR CLEANING UNIT}

본 발명은 수배전반, 전동기제어반(MCC) 또는 분전반과 같은 수배전설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수배전설비본체의 일측에 내부공기를 흡입한 후 정화시켜 다시 배출시키는 공기정화수단이 구비됨에 따라 미세먼지의 축적으로 인한 부품고장이나 화재사고 등이 방지될 수 있을 뿐만 아니라 열화나 부품이상에 의해 발생되거나 외부로부터 유입되는 유해가스가 정화되어 유해가스로 인한 안전사고가 미연에 방지될 수 있도록 한 내부공기 정화식 수배전설비에 관한 것이다.

일반적으로 수배전설비는 고압에서 저압에 이르는 전압을 수전하여 상용전압으로 강압시켜 건물 내의 각부로 배전하기 위한 수배전반과, 3상전동기를 제어(ON,OFF)하여 3상전동기를 보호하는 전동기제어반(MCC)과, 옥내배선시 간선(幹線)으로부터 각 분기회로(分岐回路)로 갈라지는 곳에 설치되는 분전반 등을 포함한다.

통상적으로 빌딩이나 공장 등의 자가용 전기설비에서는 수요전력량이 많기 때문에 110V 또는 220V의 저압의 일반용 전기설비와 같이 전력회사로부터 그대로 사용할 수 있는 전기를 공급받는 것은 불가능하다. 따라서 일반적인 자가용 전기설비에서는 일반적으로 변전소의 배전선으로부터 3,300V 또는 6,600V의 고압전압을 수전하여 다시 상용전압으로 변압하여야 하고, 특히 대규모 빌딩의 자가용 전기설비에서는 22.9kV의 특별고압을 수전하여 다시 상용전압으로 변압하지 않으면 안 되는데, 이러한 것을 가능하게 하는 장치가 바로 수배전반이다.

수배전반은 변전소로부터 공급되는 고압, 특별고압의 전기를 공급받기 위한 수전부와, 변전소로부터 수전된 고압, 특별고압의 전기를 상용전압으로 강압하기 위한 변전부와, 강압된 전기를 건물 내 각부(전기기기, 조명시설, 엘리베이터 등)로 공급하기 위한 배전부와, 스위치장치 기타 안전장치들이 일체로 형성되어, 빌딩 내로 안전하고 효율적으로 전기를 공급하게 된다.

종래의 수배전반의 일 예로, 대한민국 특허등록공보 제10-0654773호(2006.11.30. 등록)에는 고압을 수전하여 상용전압으로 강압시켜 건물단위별 또는 공장단위별로 공급하기 위한 수변전장치에 있어서, 수변전반과 변전반을 포함하여 이루어지고, 상기 수변전반에는, 배전선로로부터 전력을 공급받는 인입구와, 상기 인입구의 하류에 연결되는 자동구간개폐기와, 상기 자동구간개폐기의 하류에 연결되는 피뢰기와, 상기 자동구간개폐기의 하류에 연결되는 파워퓨즈와, 상기 파워퓨즈의 하류에 연결되는 전력수급용 계기용 변압변류기와, 상기 전력수급용 계기용 변압변류기에 연결되어 전력량을 측정하는 적산전력계가 포함되며, 상기 변전반에는, 상기 전력수급용 계기용 변압변류기의 하류에 연결되며 상기 수변전반 및 변전반에 상응하는 수의 파워퓨즈부재가 1개의 가스절연케이스 내에 병렬수납된 가스절연형 파워퓨즈가 포함되고, 상기 수변전반 및 변전반에는 상기 파워퓨즈부재의 하류에 그 1차측이 연결되는 변압기와, 상기 변압기의 2차측에 연결되는 주차단기와, 상기 주차단기에 연결되며 필요시 각각의 부하를 차단하는 다수의 배선용 차단기가 각각 포함되는 것을 특징으로 하는 가스절연형 파워퓨즈를 구비한 수변전장치가 개시된다.

또한 전동기제어반은 전력용 변압기에서 공급하는 저압의 전력을 다수의 전동기로 배분해 주는 기능과 전동기로 유입되는 과전류를 감시 및 차단하는 기능을 수행한다. 이를 위하여 전동기 제어반에는 배선용 차단기(MCCB)와, 표시용 램프, 조작용 스위치, 변류기(Current Transformer), 및 디지털 모터 보호 계전기(Electronic over current relay : EOCR)와 같은 전동기 제어용 전력 기기들이 설치된 다수의 유닛으로 구성된다.

종래의 전동기제어반의 일 예로, 대한민국 특허등록공보 제10-0663673호 (2006.12.26. 등록)에는, 각 개별전동기의 전원을 차단할 수 있는 전원차단기와 개별전동기의 전원을 제어하기 위한 전원 제어용 전자접촉기를 포함하는 개별유닛을를 구성하고, 각 개별유닛의 전원제어수단이 구비된 개별유니트용 전면도어를 형성하고, 1차 전원의 공급이 후면부에 수직으로 형성된 수직 모선에 의하여 공급되며, 상기 전자접촉기를 통해 제어된 2차 전원이 각 개별유닛 자체에 형성된 케이블 인출구를 통해 각 개별유니트 후면에 구성된 2차 전원케이블 단자대와 제어케이블 단자대에 접속되는 전동기 제어반이 개시된다.

또한 분전반은 건물의 각층과 방 또는 공장 등에서는 모터와 각각의 장치로 전기를 공급하기 위하여 메인 전원의 모선에서 사용하고자 하는 전기부하별로 전원을 분산되게 공급하게 되고 이러한 전원 공급에서 과부하로 과전류가 흐르면 차단시켜 안전을 도모하기 위한 배선용차단기(MCCB)와 선로의 누전으로 보호할 수 있는 누전차단기를 포함한다.

분전반은 분전함 내에 메인 배선용 차단기 및 누전 차단기, 그리고 상기 메인 배선용 차단기 및 누전 차단기와 이들을 전기적으로 연결시키는 부스바들로 이루어지며, 전력의 공급 및 차단이 이루어지도록 함과 아울러 각 차단기에 연결되는 선로의 노출을 방지하여 누전, 감전 등의 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 역할을 한다.

종래의 분전반의 일 예로, 대한민국 특허등록공보 제10-0779233호(2007.11.29. 등록)에는 메인차단기에 연결되며 단면상 일부분이 절단된 환봉 형태의 모선부스바와, 상기 모선부스바의 둘레면을 감싸도록 설치되어 길이 방향을 따라 조립위치의 이동이 가능하며 상면에 렌치볼트 체결홀이 형성되는 연결금구와, 상기 연결금구를 모선부스바의 원하는 위치에 고정시키도록 상기 연결금구의 렌치볼트 체결홀을 관통하여 설치되는 렌치볼트와, 상기 모선부스바에 대해 교차하는 부위에 렌치볼트가 지날 수 있는 통공이 형성되며 상기 모선부스바에 전기적으로 연결되는 자선부스바와, 상기 자선부스바의 통공을 관통하여 돌출되는 렌치볼트 외주면에 체결되어 자선부스바를 연결금구에 고정시키는 너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 분전반이 개시된다.

그러나 전술한 바와 같은 종래의 수배전설비의 경우에는 수배전설비본체 내에 미세먼지가 축적됨에 따라 부품고장이 발생되거나 아크발화에 의한 화재사고위 위험이 있을 뿐만 아니라 열화나 부품이상에 의해 발생되거나 외부로부터 유입되는 유해가스로 인해 환경오염을 유발시킴은 물론 작업자의 인명사고까지 발생될 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 수배전설비본체의 일측에 내부공기를 흡입한 후 정화시켜 다시 배출시키는 공기정화수단이 구비됨에 따라 미세먼지의 축적으로 인한 부품고장이나 화재사고 등이 방지될 수 있을 뿐만 아니라 열화나 부품이상에 의해 발생되거나 외부로부터 유입되는 유해가스가 정화되어 유해가스로 인한 안전사고가 미연에 방지될 수 있도록 한 내부공기 정화식 수배전설비를 제공하는 과제를 기초로 한다.

전술한 본 발명의 목적은, 수배전설비본체와, 상기 수배전설비본체의 외부 일측에 설치되고 상기 수배전설비본체 내의 공기를 흡입한 후 정화시켜 다시 상기 수배전설비본체 내로 배출시키는 공기정화유닛을 포함하는 내부공기 정화식 수배전설비를 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 수배전설비본체는 수배전반, 전동기제어반 및 분전반 중 하나이다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 공기정화유닛은, 상기 수배전설비본체의 외부 일측에 설치되고 상기 수배전설비본체 내와 연통되는 흡기구와 배기구가 각각 형성되는 케이스와, 상기 케이스 내에서 상기 흡기구의 하류에 배치되고 상기 수배전설비본체 내의 공기를 상기 흡기구를 통해 흡입한 후 상기 배기구를 통해 배출시키는 흡기팬과, 상기 케이스 내에서 상기 흡기구와 상기 흡기팬 사이에 설치되고 상기 흡기구를 통해 흡입된 공기를 정화시키는 필터를 포함한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 필터는 교체를 위해 상기 케이스의 외부에서 상기 케이스 내로 착탈 가능하게 슬라이딩 결합된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 공기정화유닛은, 상기 케이스 내에서 상기 배기구 측에 배치되어 상기 배기구를 통해 배출될 공기를 가열 또는 냉각시키는 열교환기를 더 포함한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 공기정화유닛은, 상기 케이스의 하측에 구비되고 상기 열교환기로부터 배출되는 응축수가 수용되는 응축수 수용함을 더 포함한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 공기정화유닛은, 상기 케이스 내에서 상기 열교환기와 상기 배기구 사이에 설치되며 상기 배기구를 통해 배출될 공기에 정전기방지용 이온을 제공하는 이오나이저를 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 내부공기 정화식 수배전설비는 다음과 같은 장점이 있다:

첫째, 본 발명의 일 실시예에 따른 내부공기 정화식 수배전설비는, 수배전설비본체의 일측에 내부공기를 흡입한 후 정화시켜 다시 배출시키는 공기정화수단이 구비됨에 따라, 미세먼지의 축적으로 인한 부품고장이나 화재사고 등이 방지될 수 있을 뿐만 아니라 열화나 부품이상에 의해 발생되거나 외부로부터 유입되는 유해가스가 정화되어 유해가스로 인한 안전사고가 미연에 방지될 수 있다.

둘째, 본 발명의 일 실시예에 따른 내부공기 정화식 수배전설비는, 필터에 의해 정화된 후 수배전설비본체 내로 재유입될 공기를 가열 또는 냉각시키는 열교환기가 공기정화수단의 내부에 구비됨에 따라, 수배전설비본체 내의 구성부품이 하절기에 과도히 높은 외기온도에 의해 손상되거나 또는 동절기에 과도히 낮은 외기온도에 의해 손상되는 일이 방지될 수 있으며, 수배전설비본체 내의 습도가 일정하게 유지될 수 있다.

세째, 본 발명의 일 실시예에 따른 내부공기 정화식 수배전설비는, 필터에 의해 정화된 후 수배전설비본체 내로 재유입될 공기를 이온풍으로 변화시키는 이오나이저가 공기정화수단의 내부에 구비됨에 따라 수배전설비본체 내의 구성부품이 정전기 등으로 인해 손상되는 것이 방지될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부공기 정화식 수배전설비의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부공기 정화식 수배전설비의 단면구조도.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 내부공기 정화식 수배전설비(1)는, 미세먼지의 축적으로 인한 부품고장이나 화재사고 등이 방지될 수 있을 뿐만 아니라 열화나 부품이상에 의해 발생되거나 외부로부터 유입되는 유해가스가 정화되어 유해가스로 인한 안전사고가 미연에 방지될 수 있도록 하기 위한 것으로, 도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이, 수배전설비본체(10)와, 이 수배전설비본체(10)의 외부 일측에 설치되고 수배전설비본체(10) 내의 공기를 흡입한 후 정화시켜 다시 수배전설비본체(10) 내로 배출시키는 공기정화유닛(20)을 포함한다.

여기서, 수배전설비본체(10)는 전기를 수전하거나 배전하는 데 사용되는 각종 설비해 해당하는 것으로, 수배전설비본체(10)의 일 예로는 고압에서 저압에 이르는 전압을 수전하여 상용전압으로 강압시켜 건물 내의 각부로 배전하기 위한 공지 구성의 수배전반과, 3상전동기를 제어(ON,OFF)하여 3상전동기를 보호하는 공지 구성의 전동기제어반(MCC)과, 옥내배선시 간선(幹線)으로부터 각 분기회로(分岐回路)로 갈라지는 곳에 설치되는 공지 구성의 분전반을 들 수 있다.

수배전설비본체(10)가 수배전반으로 형성될 경우에, 수배전설비본체(10)에는 구성부품으로 배전선로로부터 전력을 공급받는 인입구와, 상기 인입구의 하류에 연결되는 자동구간개폐기와, 상기 자동구간개폐기의 하류에 연결되는 피뢰기와, 상기 자동구간개폐기의 하류에 연결되는 파워퓨즈와, 상기 파워퓨즈의 하류에 연결되는 전력수급용 계기용 변압변류기와, 상기 전력수급용 계기용 변압변류기에 연결되어 전력량을 측정하는 적산전력계와, 상기 전력수급용 계기용 변압변류기의 하류에 연결되는 파워퓨즈와, 이 파워퓨즈의 하류에 그 1차측이 연결되는 변압기와, 상기 변압기의 2차측에 연결되는 주차단기와, 상기 주차단기에 연결되며 필요시 각각의 부하를 차단하는 배선용 차단기가 배열설치된다.

수배전설비본체(10)가 전동기제어반(MCC) 또는 분전반으로 형성될 경우에, 수배전설비본체(10)에는 구성부품으로 차단기와 부스바(모선) 등이 설치된다.

전술한 수배전반, 전동기제어반(MCC) 또는 분전반의 구성은 이미 공지되어 있는 바, 여기서는 명세서의 간략화를 위해 구성부품 및 그 연결관계와 기능에 대한 상세설명을 생략하기로 한다.

전술한 수배전설비본체(10)의 일측에는 공기정화유닛(20)이 설치되는데, 이 공기정화유닛(20)은 수배전설비본체(10) 내의 공기를 흡입한 후 정화시켜 다시 수배전설비본체(10) 내로 배출시킴으로써, 미세먼지의 축적으로 인한 부품고장이나 화재사고 등이 방지될 수 있을 뿐만 아니라 열화나 부품이상에 의해 발생되거나 외부로부터 유입되는 유해가스가 정화되어 유해가스로 인한 안전사고가 미연에 방지될 수 있도록 한다.

공기정화유닛(20)은 도 2에 상세히 도시되는 바와 같이, 수배전설비본체(10)의 일측에 설치되고 수배전설비본체(10) 내로 연통되는 흡기구(21a)와 배기구(21b)가 각각 형성되는 케이스(21)와, 케이스(21) 내에서 흡기구(21a)의 하류에 배치되고 수배전설비본체(10) 내의 공기를 흡기구(21a)를 통해 흡입한 후 배기구(21b)를 통해 배출시키는 흡기팬(22)과, 케이스(21) 내에서 흡기구(21a)와 흡기팬(22) 사이에 설치되고 흡기구(21a)를 통해 흡입된 공기를 정화시키는 필터(23)를 포함한다.

도시된 바와 같이 수배전설비본체(10)가 1개의 케이스로만 형성될 경우. 공기정화유닛(20)은 수배전설비본체(10)의 측면에 설치되는 것이 바람직하고, 도시되지는 않았지만 수배전설비본체(10)가 다수개가 병렬배열되는 경우, 공기정화유닛(20)은 수배전설비본체(10)의 배면에 설치되는 것이 바람직하다.

케이스(21)는 수배전설비본체(10)의 자체 케이스의 일측으로 돌출되도록 형성되는 것이 바람직하고, 흡기구(21a)와 배기구(21b)는 수배전설비본체(10)의 자체 케이스에 관통형성되도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한 흡기팬(22)은 소음이 비교적 적은 시로코팬 타입으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한 필터(23)는 예를 들어 통상의 부직포필터, 활성탄필터, 헤파필터, 광촉매필터, 세라믹필터 등과 같이 형상, 재질 및 집진방식에 관계없이 모든 종류의 필터가 사용될 있다. 다만, 필터(23)는 케이스(21)의 해체없이도 용이하게 교체될 수 있도록 케이스(21)의 외부에서 케이스(21) 내로 착탈 가능하게 슬라이딩 결합되는 것이 바람직하다.

또한 공기정화유닛(20)은, 케이스(21) 내에서 배기구(21b) 측에 배치되어 배기구(21b)를 통해 배출될 공기를 가열 또는 냉각시키는 열교환기(24)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이러한 열교환기(24)는 배기구(21b)를 통해 배출될 공기를 가열 또는 냉각시킴으로써 수배전설비본체(10) 내의 온도를 일정하게 유지시키는 것으로, 하절기에는 외기로부터 전달되는 열기에 의해 수배전설비본체(10) 내의 구성부품이 고장 또는 손상되는 것을 방지하고, 동절기에는 외기로부터 전달되는 냉기에 의해 수배전설비본체(10) 내의 구성부품이 고장 또는 손상되는 것을 방지하는 역할을 한다.

열교환기(24)는 열매체가 충전되거나 관류하는 관형 또는 판형 열교환기로 형성되는 것이 바람직하지만, 이 외에 공지된 모든 종류의 열교환기가 적용될 수 있다.

공기정화유닛(20)에 열교환기(24)가 포함될 경우에, 열교환기(24)로부터 배출되는 응축수가 수용되는 응축수 수용함(25)이 케이스(21)의 하측에 설치되는 것이 바람직하다. 응축수 수용함(25)은 서랍 형태로 인출가능하게 설치되는 것이 바람직하지만, 실시예에 따라서는 제습기나 냉풍기 등의 응축수 수용부와 같이 케이스(21)의 일부분을 분리시킨 후 외부로 인출되도록 구성될 수도 있다.

또한 케이스(21) 내에서 열교환기(24)와 배기구(21b) 사이에는 이오나이저(26)가 설치될 수도 있는데, 이 이오나이저(26)는 배기구(21b)를 통해 배출될 공기에 정전기방지용 이온을 제공하여 수배전설비본체(10) 내로 이온풍이 공급되도록 함으로써 수배전설비본체(10) 내의 정전기를 중화제거함과 동시에 열교환기(24)를 관류한 공기를 이온을 통해 살균하는 역할을 하는 것으로, 통상의 이온발생기의 구성을 가진다.

전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부공기 정화식 수배전설비(1)의 경우에는, 수배전설비본체(10)의 일측에 내부공기를 흡입한 후 정화시켜 다시 배출시키는 공기정화수단(20)이 구비됨에 따라, 미세먼지의 축적으로 인한 부품고장이나 화재사고 등이 방지될 수 있을 뿐만 아니라 열화나 부품이상에 의해 발생되거나 외부로부터 유입되는 유해가스가 정화되어 유해가스로 인한 안전사고가 미연에 방지될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 내부공기 정화식 수배전설비(1)의 경우에는, 필터(23)에 의해 정화된 후 수배전설비본체(10) 내로 재유입될 공기를 가열 또는 냉각시키는 열교환기(24)가 공기정화수단(20)의 내부에 구비됨에 따라, 수배전설비본체(10) 내의 구성부품이 하절기에 과도히 높은 외기온도에 의해 손상되거나 또는 동절기에 과도히 낮은 외기온도에 의해 손상되는 일이 방지될 수 있으며, 수배전설비본체(10) 내의 습도가 일정하게 유지될 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예에 따른 내부공기 정화식 수배전설비(1)의 경우에는, 필터(23)에 의해 정화된 후 수배전설비본체(10) 내로 재유입될 공기를 이온풍으로 변화시키는 이오나이저(26)가 공기정화수단(20)의 내부에 구비됨에 따라 수배전설비본체(10) 내의 구성부품이 정전기 등으로 인해 손상되는 것이 방지될 수 있다.

1 : 내부공기 정화식 수배전설비
10 : 수배전설비본체
20 : 공기정화유닛
21 : 케이스
22 : 흡기팬
23 : 필터
24 : 열교환기
25 : 응축수 수용함
26 : 이오나이저
27 : 컨트롤러

Claims (7)

1. 수배전설비본체; 및
   상기 수배전설비본체의 외부 일측에 설치되고 상기 수배전설비본체 내의 공기를 흡입한 후 정화시켜 다시 상기 수배전설비본체 내로 배출시키는 공기정화유닛;를 포함하고,
   상기 공기정화유닛은, 상기 수배전설비본체의 외부 일측에 설치되고 상기 수배전설비본체 내와 연통되는 흡기구와 배기구가 각각 형성되는 케이스와, 상기 케이스 내에서 상기 흡기구의 하류에 배치되고 상기 수배전설비본체 내의 공기를 상기 흡기구를 통해 흡입한 후 상기 배기구를 통해 배출시키는 흡기팬과, 상기 케이스 내에서 상기 흡기구와 상기 흡기팬 사이에 설치되고 상기 흡기구를 통해 흡입된 공기를 정화시키는 필터와, 상기 케이스 내에서 상기 배기구 측에 배치되어 상기 배기구를 통해 배출될 공기를 가열 또는 냉각시키는 열교환기와, 상기 케이스의 하측에 구비되고 상기 열교환기로부터 배출되는 응축수가 수용되는 응축수 수용함과, 상기 케이스 내에서 상기 열교환기와 상기 배기구 사이에 설치되는 이오나이저를 포함하며,
   상기 필터는 교체를 위해 상기 케이스의 외부에서 상기 케이스 내로 착탈 가능하게 슬라이딩 결합되는 내부공기 정화식 수배전설비.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 수배전설비본체는 수배전반, 전동기제어반 및 분전반 중 하나인 것을 특징으로 하는 내부공기 정화식 수배전설비.
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