KR101455199B1

KR101455199B1 - 태양광발전설비를 이용한 배전반의 멀티공조시스템

Info

Publication number: KR101455199B1
Application number: KR1020140032393A
Authority: KR
Inventors: 배종훈; 문상필
Original assignee: 주식회사 나산전기산업
Priority date: 2014-03-19
Filing date: 2014-03-19
Publication date: 2014-10-27

Abstract

본 발명은 각종 전력기기들을 수납하는 배전반 함체(혹은 캐비닛, 100)내의 방열 및 환기 장치를 갖는 멀티공조시스템에 관한 것으로, 상기 시스템은 배전반 함체의 상부면에 고정 설치되어, 배터리 전원(250)과 온도감지센서(260)에서 검출된 정보 및 송풍 팬 제어부(270)의 명령에 따라 자동으로 동작하되, 상기 함체(100) 내부의 더운 공기(혹은 고열)와 먼지를 포집하고 정화하며 적정 온도를 유지하는 제1 무전원정전필터(211)를 갖는 한 쌍의 송풍장치(200)와; 상기 한 쌍의 송풍장치 사이에 배치되어 상기 함체의 상부면에 설치되며, 배터리 전원(370)과 온ㆍ습도감지센서(380)에서 검출된 정보 및 제1/제2 구동모터 제어부(390a,390b)의 명령에 따라 자동으로 동작하되, 상기 함체(100) 내부의 온ㆍ습도의 변화에 따른 결로 현상을 제거하기 위하여 습기와 먼지를 유도 포집하고 정화하며 적정 온도를 유지하는 제2 무전원정전필터(312)를 갖는 환풍장치(300)를 포함하며,; 또한, 상기 배터리 전원(250,370)은 태양광발전설비(400), 풍력, 연료전지시스템의 신재생에너지를 공급전원으로 전력 변환되어 축적된 전원이며, 또한, 상기 환풍장치에 구비되는 후드 캡(350)은, 상기 온ㆍ습도감지센서에서 검출된 정보 및 상기 제2 구동모터 제어부(390b)의 명령에 따라 동작되는 제2 구동모터(353)와 상기 제2 구동모터와 연결된 내ㆍ외경 볼 스크류(340)의 내경 볼 스크류(341)가 상하 운동을 하고 상기 내ㆍ외경 볼 스크류의 상하 운동을 제한하는 제1/제2 근접센서(343,344)에 의해 상하 높낮이가 자동적으로 가변되는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비를 이용한 배전반의 멀티공조시스템을 제공한다.
따라서 본 발명의 실시 예에 의하면 별도의 전원 공급이 필요하지 않으며, 배전반 함체 내부의 덥고 습한 공기를 자동적으로 강제 배출 가능하도록 하고, 배전반 함체 내부 공기의 순환에 필요한 환기 면적의 조절이 가능하도록 한 독특한 효과가 있다.

Description

태양광발전설비를 이용한 배전반의 멀티공조시스템{Multi Heat Dissipation and Ventilation Systems by using Solar Power Generation System}

본 발명은 실외 배전반내의 방열 및 환기 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양광발전설비를 이용한 배전반 내부의 더운 공기와 결로현상을 제거하는 자동제어가 가능한 멀티공조시스템을 구성함으로써, 배전반 내부의 고열과 결로 현상을 효과적으로 배출할 수 있도록 한 태양광발전설비를 이용한 배전반의 멀티공조시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 배전반은 상대적으로 높은 전력을 안전하게 공급하기 위한 전기설비로서, 박스 형태로 이루어진 배전반은 외부와 차단된 상태로 지상의 특정위치, 가로등이나, 신호등 및 전원공급이 필요한 위치 등에서 콘크리트 구조물과 같은 기초대에 설치되어 있다. 또한 빌딩, 아파트단지, 공장 등과 같은 집단 전력수요처에도 전력공급을 위해 배전반이 설치되어 있다.

이러한 배전반은 대부분 철재로 제작되고, 일측에 유지관리를 위한 도어가 구비된 폐쇄형의 함체로 제작되며, 배전반의 내부에는 고열을 발생시키는 변압기, 계기용 변류기, 차단기, 개폐기, 조작 전원용 차단기, 퓨즈 홀더 등의 배전을 위한 여러 가지 전기장치들이 구비되어 있다.

이와 같이 상기 배전반의 내부 온도는 기기 자체 방출열은 물론, 지열 등에 의해 온도가 외부에 비해 상대적으로 높으므로, 배전반 내부와 외부 사이에 급격한 온도차가 발생하는 시점에서 기기 내부에서는 대류 현상과 함께 결로가 발생하게 된다. 결로 현상은 선로의 부식으로 이어져 유지 보수비 및 단전 사태가 증가되는 문제점이 일어나게 된다.

그리고 고열을 발생시키는 전기장치들이 내장되어 있기 때문에 내부의 온도가 상승하게 된다. 더욱이 배전반은 주로 야외에 설치되어 철재로 된 함체가 태양열을 직접 받게 되므로 내부온도는 더욱 상승한다. 배전반내의 과도한 온도상승은 각종 부품 및 전기장치의 동작효율과 기능을 저하시키고, 나아가서는 고열에 의한 고장, 숏트 등으로 인해 유지관리에 어려움이 있으며, 특히 고열에 의해 내장된 부품 및 전기장치들이 열화되어 수명을 단축시키게 된다.

이를 해결하기 위한 대한민국 공개실용신안공보 제20-2009-0001665호(태양전지를 이용한 배전반의 방열장치)에는 배전반내의 고열을 강제 배출시켜 내부온도를 낮추기 위한 송풍기의 구동시 별도의 전원을 소비하지 않고 태양전지를 이용하여 발생한 전원을 사용함으로써 전력낭비가 없으며, 태양전지로부터 발생된 전원을 축전시켜 저장된 전원을 야간등 필요시에 사용할 수 있고, 내부온도를 검출하여 설정된 온도에서 송풍기가 구동되거나 정지되도록 제어하여 방열기능을 효율적으로 운영할 수 있는 태양전지를 이용한 배전반의 방열장치가 개시된 바 있다(도 1의 (가) 참조).

그러나 상기 방열장치의 태양전지는 회전체를 갖는 송풍장치를 구동시킬 수 있을 만큼 충분한 전력을 공급할 수 없으며, 특히 배전반 함체 내부에 장착되는 각종 전력기기들은 함체의 가장자리로 집중 배치되는 관계로 하나의 방열장치로 더운 공기를 강제 배출하는데 한계가 있다. 또한 이 기술은 함체 외부에서 복사되는 태양광이나 지열, 우천시 습기 등에 의해 결로가 발생할 경우 함체 중앙에 설치된 방열장치만으로 충분히 환기시킬 수 없는 문제점이 여전히 남아 있다.

또한, 대한민국 등록실용신안공보 제20-0398707호(배전반의 환기장치)에는 실외에 설치된 배전반 내부의 결로현상을 방지하기 위한 배전반의 환기장치에 관한 것으로서, 상세하게는 캡의 높이 조절이 가능하도록 하여 필요에 따라 캡을 닫거나 열 수 있도록 함으로써, 내부 공기의 순환에 필요한 환풍 면적의 조절이 가능하도록 제안된 바 있다(도 1의 (나) 참조).

그러나 상기 환기장치의 캡은 배전반 함체 내부의 온ㆍ습도 검출에 관계없이 사용자가 수동으로 시계방향 혹은 반시계방향으로 스크류를 강제 회전시켜서 그 높이를 조절해야 한다. 따라서 환기장치의 캡이 하강되어 닫힌 상태에서는 배전반 함체 내부의 환기를 할 수 없는 문제점이 발생한다.

따라서 본 발명은 태양광발전설비를 이용하여 배전반 내부의 더운 공기와 결로 현상을 제거하는 자동 제어가 가능한 전혀 새로운 배전반의 멀티공조시스템을 제안한다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 특히 강제 송풍장치와 환풍장치를 태양광발전설비로부터 축적된 전원으로 구동하며, 검출된 내부 온ㆍ습도와 미리 설정된 프로그램에 따라 송풍장치와 환풍장치의 구동을 자동 제어하도록 하고 송풍장치에 비해 상대적으로 큰 체적을 갖는 환풍장치의 후드 캡(Hood Cap)의 높낮이를 자동적으로 가변시키도록 구성함으로써, 별도의 전원 공급이 필요하지 않으며, 배전반 함체 내부의 덥고 습한 공기를 자동적으로 강제 배출 가능하도록 하고, 배전반 함체 내부 공기의 순환에 필요한 환기 면적의 조절이 가능하도록 한 태양광발전설비를 이용한 배전반의 멀티공조시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 실시 예에 따른 특징은, 각종 전력기기들을 수납하는 배전반 함체(혹은 캐비닛, 100)내의 방열 및 환기 장치를 갖는 멀티공조시스템에 있어서, 상기 시스템은 배전반 함체의 상부면에 고정 설치되어, 배터리 전원(250)과 온도감지센서(260)에서 검출된 정보 및 송풍 팬 제어부(270)의 명령에 따라 자동으로 동작하되, 상기 함체(100) 내부의 더운 공기(혹은 고열)와 먼지를 포집하고 정화하며 적정 온도를 유지하는 제1 무전원정전필터(211)를 갖는 한 쌍의 송풍장치(200)와; 상기 한 쌍의 송풍장치 사이에 배치되어 상기 함체의 상부면에 설치되며, 배터리 전원(370)과 온ㆍ습도감지센서(380)에서 검출된 정보 및 제1/제2 구동모터 제어부(390a,390b)의 명령에 따라 자동으로 동작하되, 상기 함체(100) 내부의 온ㆍ습도의 변화에 따른 결로 현상을 제거하기 위하여 습기와 먼지를 유도 포집하고 정화하며 적정 온도를 유지하는 제2 무전원정전필터(312)를 갖는 환풍장치(300)를 포함하며,; 또한, 상기 배터리 전원(250,370)은 태양광발전설비(400), 풍력, 연료전지시스템의 신재생에너지를 공급전원으로 전력 변환되어 축적된 전원이며, 또한, 상기 환풍장치에 구비되는 후드 캡(350)은, 상기 온ㆍ습도감지센서에서 검출된 정보 및 상기 제2 구동모터 제어부(390b)의 명령에 따라 동작되는 제2 구동모터(353)와 상기 제2 구동모터와 연결된 내ㆍ외경 볼 스크류(340)의 내경 볼 스크류(341)가 상하 운동을 하고 상기 내ㆍ외경 볼 스크류의 상하 운동을 제한하는 제1/제2 근접센서(343,344)에 의해 상하 높낮이가 자동적으로 가변되는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비를 이용한 배전반의 멀티공조시스템을 제공한다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 태양광발전설비는, 한전 상용전원으로 대체 가능한 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 태양광발전설비를 이용한 배전반의 멀티공조시스템은, 태양광발전설비의 축적된 전원과 감지센서 및 자동제어수단에 의해 강제 송풍 및 환풍이 이루어지고 송풍장치에 비해 상대적으로 큰 부피를 갖는 환풍장치의 후드 캡 높낮이를 자동적으로 가변시킬 수 있도록 구성함으로써,

[1]송풍장치가 배전반의 함체에 고정부재에 의해 간단하게 설치됨은 물론 태양광발전설비로부터 전원을 공급받아 구동됨으로써, 별도의 전력 소비가 낭비되지 않는 이점이 있다.

[2]태양광발전설비로부터 발생한 전원을 배터리에 저장하여 사용함으로써, 태양광발전설비에서 전기가 발전되지 않는 야간에도 송풍 팬의 구동이 가능하다.

[3]종래와 달리 전력기기들이 집중 배치되어 설치되는 배전반의 함체 좌우 가장자리에 송풍장치가 설치되고, 배전반의 함체 내부온도를 검출하며 설정된 온도에 의거하여 송풍 팬이 자동적으로 구동되거나 정지되도록 제어함으로써, 방열기능 수행이 보다 효율적으로 운영이 가능하다.

[4]송풍장치에 비해 상대적으로 큰 부피를 갖는 환풍장치의 높이가 최대한으로 낮추어지게 되어 배전반과 일체감을 가지게 되고 미관이 수려해지는 이점이 있다.

[5]제어부에 의해 환풍장치의 상하 높낮이 조절이 가능하도록 구성됨으로써, 필요에 따라 환기 면적을 조절할 수 있게 된다.

[6]배전반에서 결로가 많이 발생하는 시간대에 환풍 팬을 작동시켜 배전반 내부의 습한 공기를 강제적으로 함체의 외부로 배출되도록 함으로써, 함체 내부 공기의 순환이 신속하게 이루어져 결로 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.

[7]함체 내부에 환기가 필요하지 않을 경우, 후드 캡과 연결된 제2 차폐부가 제1 차폐부를 덮어 줌으로써, 함체 내부와 환풍 팬 및 제2 무전원정전필터로 유입되는 먼지나 빗물 등을 방지하게 되는 독특한 효과가 있다.

도 1은 종래의 방열장치 및 환기장치를 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광발전설비를 이용한 배전반의 멀티공조시스템에 대한 배전반의 정면 사시도
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광발전설비를 이용한 배전반의 멀티공조시스템에 대한 전체 사시도
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광발전설비를 이용한 배전반의 멀티공조시스템에 대한 한 쌍의 송풍장치의 사시도
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광발전설비를 이용한 배전반의 멀티공조시스템의 송풍장치에 대한 상세도
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광발전설비를 이용한 배전반의 멀티공조시스템에 대한 환풍장치의 사시도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광발전설비를 이용한 배전반의 멀티공조시스템의 환풍장치에 대한 상세도

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 태양광발전설비를 이용한 배전반의 멀티공조시스템의 기술적 해결수단은, 크게 함체(혹은 캐비닛, 100), 한 쌍의 송풍장치(200), 배터리 전원(250,370), 온도감지센서(260), 송풍 팬 제어부(270), 환풍장치(300), 온ㆍ습도감지센서(380), 제1/제2 구동모터 제어부(390a,390b)로 이루어진다.

먼저 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 태양광발전설비를 이용한 배전반의 멀티공조시스템에 대한 배전반의 정면 사시도를 나타낸다.

본 발명의 실시 예에 따른 함체(100)는, 아연도금 혹은 도색된 철판제로 가공된 캐비닛으로 내부에는 각종 전력기기(미도시)들이 수납되며 전면에는 도어(120)와 잠금장치(130)가 구성되고 좌우 측면에는 함체 내부로 공기가 유입될 수 있도록 관통 홀(110)이 구성된다. 또한 상기 함체의 상부에는 각종 전력기기들에서 발생된 고열과 외부로부터 복사된 더운 공기를 배출하기 위한 한 쌍의 송풍장치(200)가 설치된다. 그리고 상기 한 쌍의 송풍장치 사이에는 상기 함체 내부의 습기를 제거하고 결호 현상을 방지하기 위하여 온ㆍ습도감지센서(380) 및 제1/제2 구동모터 제어부(390a,390b)에 의하여 상하 높낮이가 자동으로 가변되는 하나의 송풍장치(300)가 설치된다.

여기서 본 발명의 실시 예에 따른 배전반은 실외에 설치되는 배전반뿐만 아니라 실외 분전반과 일체형 수변전반에도 적용 가능하다.

다음은 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 태양광발전설비를 이용한 배전반의 멀티공조시스템에 대한 전체 사시도를 나타낸다.

본 발명의 실시 예에 따른 멀티공조시스템에 공급되는 전원은 태양광발전설비(400)를 이용한다.

여기서 상기 공급전원은 태양광발전설비에 국한되지 않고 한전에서 공급되는 상용전원 및 신재생에너지 분야에 해당되는 연료전지시스템이나 풍력시스템을 이용한 전원도 가능하다.

또한 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 태양광발전설비를 이용한 배전반의 멀티공조시스템에 대한 한 쌍의 송풍장치의 사시도를 나타낸다.

본 발명의 실시 예에 따른 한 쌍의 송풍장치(200)는, 상기 함체(100)의 상부면 좌우에 각각 하나씩 설치되며, 배터리 전원(250)과 온도감지센서(260)에서 검출된 정보 및 송풍 팬 제어부(270)의 명령에 따라 자동으로 동작되어 상기 함체(100) 내부의 더운 공기(혹은 고열)를 함체의 외부로 강제배출하기 위한 수단이다.

또한, 상기 한 쌍의 송풍장치(200)는 크게 함체 내부의 더운 공기를 흡입하는 배기통체(210)와, 흡입된 더운 공기를 온도감지센서(260)에서 검출된 정보 및 송풍 팬 제어부(270)의 명령에 의해 함체 외부로 강제 배출시키는 송풍기부(220)와, 상기 함체내부 및 송풍기부로 빗물이 유입되는 것을 방지하기 위한 후드 캡(230)과, 송풍장치를 함체에 고정하기 위한 플랜지(240) 및 고정부재(241)로 구성된다.

한편, 상기 한 쌍의 송풍장치(200)를 설치하기 위해서는, 상기 함체(100)의 상부면 좌우측에 관통 홀(미도시)을 성형하고, 배기통체(210)와 연결된 플랜지(240)를 성형된 관통 홀 각각에 관통시키며, 상기 플랜지 위에 후드 캡(230)을 올려놓고 리벳, 볼트 등의 고정부재(241)를 사용하여 함체와 일체화되도록 고정함으로써, 한 쌍의 송풍장치를 함체에 간단하게 설치할 수 있다. 이때, 상기 플랜지(240)와 함체(100) 사이에는 패킹부재를 사용하여 함체(100)와 송풍기부(220) 사이로 빗물이 침투하는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

또한 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 태양광발전설비를 이용한 배전반의 멀티공조시스템의 송풍장치(200)에 대한 상세도를 나타낸다.

본 발명의 실시 예에 따른 상기 한 쌍의 송풍장치(200)는, 배기통체(210), 송풍기부(220)와, 후드 캡(Hood Cap, 230)과, 플랜지(240) 및 고정부재(241)와 배터리 전원(250)과, 온도감지센서(260) 및 송풍 팬 제어부(270)로 구성된다.

상기 배기통체(210)는, 상기 함체(100) 내부의 더운 공기(혹은 고열)와 먼지를 포집하고 정화하며 적정 온도를 유지하는 제1 무전원정전필터(211)를 갖고 원형으로 성형 제작된다.

여기서 상기 제1 무전원정전필터는, 세척이 가능하고 반영구적으로 사용 할 수 있으며 가격이 저렴해서 경제적이다. 그리고 담배연기, 박테리아, 곰팡이, 먼지, 습기, 꽃가루 등을 필터링하고 90% 이상의 포집 효율을 갖는다.

상기 송풍기부(220)는, 상기 원형의 배기통체(210)와 연결되며 상기 송풍 팬 제어부(270)의 명령을 받는 송풍 팬(221)에 의해 흡입된 더운 공기(혹은 고열)를 강제 배출하고 이물질의 유입을 방지하기 위한 매쉬 망(미도시)을 갖는 배출구(223)를 지지하며 상기 송풍 팬을 보호할 뿐만 아니라 상기 배기통체를 통과한 고열과 먼지를 포집시켜 강제로 배출시킨다.

상기 후드 캡(Hood Cap, 230)은, 상기 송풍기부와 고정되는 고정부재(241)에 의해 탈ㆍ부착 가능하며, 상기 송풍 팬의 일측을 장착하기 위한 장착부(231)를 갖고 상기 함체 내부와 송풍기부로 유입되는 빗물을 방지하기 위한 수단이다.

상기 플랜지(240) 및 고정부재(241)는, 상기 한 쌍의 송풍장치를 상기 함체 상부면에 고정시키기 위한 수단이다.

상기 배터리 전원(250)은, 태양광발전설비(400)로부터 변환된 전력을 저장하고 멀티공조시스템의 송풍장치(200)로 전원을 공급하기 위한 수단으로 망간, 알카라인, 리튬전지, 니켈카드늄, 니켈수소, 납축전지, 리튬이온, 리튬폴리머 중에서 어느 하나가 사용될 수 있다. 또한 상기 배터리로 공급되는 전원은 태양광발전설비에 국한되지 않고 한전에서 공급되는 상용전원 및 신재생에너지 분야에 해당되는 연료전지시스템이나 풍력시스템을 이용한 전원도 가능하다.

상기 온도감지센서(260)는, 상기 함체(100) 내부에 설치된 각종 전력기기들에서 발생된 고열과 함체 외부에서 복사된 태양광 및 지열에 의한 더운 공기정도를 감지하기 위한 수단이다.

상기 송풍 팬 제어부(270)는, 상기 온도감지센서(260)로부터 입력된 정보를 근거로 사전에 설정된 프로그램과 비교하여 송풍장치(200)의 송풍 팬(221)을 강제로 구동시키고 정지시키기 위한 자동제어수단이다.

본 발명의 실시 예에 따른 프로그램 설정은, 사용자가 함체 내부에 설치된 각종 전력기기들의 특성과 최대허용온도를 고려하여 최저온도에서 송풍 팬의 정지와 최고온도에서 송풍 팬의 구동 범위를 가변적으로 설정할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 태양광발전설비를 이용한 배전반의 멀티공조시스템의 송풍장치(200)는, 배기통체(210), 송풍기부(220), 후드 캡(230) 등으로 이루어진 송풍장치가 배전반의 함체에 고정부재에 의해 간단하게 설치되고, 송풍장치가 태양광발전설비로부터 전원이 공급됨으로써 별도의 전력이 공급되거나 낭비되지 않는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 송풍장치(200)는, 태양광발전 설비로부터 발생한 전원을 배터리에 저장하여 사용함으로써, 태양광발전설비에서 전기가 발전되지 않는 야간에도 송풍 팬(221)의 구동이 가능하여 방열기능을 수행할 수 있으며, 종래기술과 달리 전력기기들이 집중 설치되는 배전반의 함체 좌우 가장자리에 송풍장치가 각각 설치되고, 배전반의 함체 내부온도를 검출하며 설정된 온도에 의거하여 송풍 팬이 자동적으로 구동되거나 정지되도록 자동 제어됨으로써, 방열기능 수행이 보다 효율적으로 운영이 가능하다.

또한 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 태양광발전설비를 이용한 배전반의 멀티공조시스템의 환풍장치(300)에 대한 사시도와 상세도를 각각 나타낸다.

먼저 도 6을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 상기 환풍장치(300)는, 상기 한 쌍의 송풍장치(200) 사이에 배치되어 상기 함체(100)의 상부면에 설치되며, 배터리 전원(370)과 온ㆍ습도감지센서(380)에서 검출된 정보 및 제1/제2 구동모터 제어부(390a,390b)의 명령에 따라 자동으로 동작되는 수단으로 원형 플랜지(310) 및 고정부재(311), 제1 차폐부(330), 후드 캡(350) 및 제2 차폐부(360)로 구성되어 있다. 이들 구성에 대한 상세한 내용을 후술되는 도 7을 참조하여 설명한다.

다음은 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 환풍장치(300)에 대하여 상세하게 설명하면, 상기 환풍장치는, 원형 플랜지(310), “

”자형 프레임(320)과, 제1 차폐부(330)와, 후드 캡(Hood Gap,350)과, 제2 차폐부(360)와, 배터리(370)와 온ㆍ습도감지센서(380) 및 제1/제2 구동모터 제어부(390a,390b)로 구성된다.

상기 원형 플랜지(310)는, 상기 함체(100) 상부면의 중앙 지점에 고정부재(311)에 의해 원형 플랜지와 함께 체결되되, 상기 함체 내부의 온ㆍ습도의 변화에 따른 결로 현상을 제거하기 위하여 습기와 먼지를 유도 포집하고 정화하며 적정 온도를 유지하는 제2 무전원정전필터(312)를 갖고 가운데에는 습기와 먼지를 포집하기 위하여 복수개로 천공되어 있다.

상기 “

”자형 프레임(320)은, 상기 원형 플랜지(310)의 중심부와 연결되며, 상기 제1 구동모터 제어부(390a)의 명령에 따라 동작되는 제1 구동모터(313) 및 환풍 팬(314)과 상기 제2 구동모터 제어부(390b)의 명령에 따라 동작되는 후드 캡(350)의 상하 높낮이를 가변시키기 위한 내ㆍ외경 볼 스크류(340)가 장착되는 홈이 성형 가공된다.

상기 제1 차폐부(330)는, 상기 환풍 팬(314)과 “

”자형 프레임(320)을 보호하며, 상기 환풍 팬에 의해 포집된 습기와 먼지를 1차적으로 유동시키는 가이드 슬리브(331)에 의해 제2 차폐부(360)로 습기와 먼지를 집진시켜 함체 외부로 배출하도록 하고 이물질의 유입을 방지하기 위한 수단이다.

상기 내ㆍ외경 볼 스크류(340)는, 상기 “

”자형 프레임(320)의 상부에 장착된 외경 볼 스크류(342)와 상기 외경 볼 스크류에 내장되어 상기 제2 구동모터(353) 및 상기 제2 구동모터 제어부(390b)에 의해 좌우(CW/CCW 방향)로 회전되는 내경 볼 스크류(341)와 상기 내경 볼 스크류의 상하 운동을 제한하는 제1/제2 근접센서(343,344)를 갖는다.

여기서 상기 제1 근접센서(343)는 상기 외경 볼 스크류(342)의 상부 일측에 내장되도록 하여 상기 제2 구동모터 제어부(390b)의 명령에 따라 구동되는 제2 구동모터(353)에 의해 회전 운동하는 내경 볼 스크류의 하강을 제한시킨다.

상기 후드 캡(Hood Cap,350)은, 함체 내부와 환풍 팬으로 유입되는 먼지나 빗물의 유입을 방지하는 수단으로 상기 내경 볼 스크류(341) 및 상기 제2 구동모터(353)의 일측을 연결시키는 사프트(351)와 상기 샤프트를 고정시키는 장착부(352)를 갖고 상기 내ㆍ외경 볼 스크류(340)의 회전 운동에 의해 상하 높낮이가 가변된다.

상기 제2 차폐부(360)는, 상기 후드 캡(350)에 연결되어 상기 제1 차폐부(330)에서 포집된 습기와 먼지를 2차적으로 집진시켜 배출하며 상기 후드 캡의 하강 운동에 의해 상기 제1 차폐부를 보호하도록 하는 수단이다.

상기 배터리 전원(370)은, 태양광발전설비(400)로부터 변환된 전력을 저장하고 멀티공조시스템의 환풍장치(300)로 전원을 공급하기 위한 수단으로 망간, 알카라인, 리튬전지, 니켈카드늄, 니켈수소, 납축전지, 리튬이온, 리튬폴리머 중에서 어느 하나가 사용될 수 있다. 또한 상기 배터리로 공급되는 전원은 태양광발전설비에 국한되지 않고 한전에서 공급되는 상용전원 및 신재생에너지 분야에 해당되는 연료전지시스템이나 풍력시스템을 이용한 전원도 가능하다.

상기 온ㆍ습도감지센서(380)는, 상기 함체(100) 내부에 설치된 각종 전력기기들에서 발생된 고열과 함체 외부에서 복사된 태양광 및 지열에 의한 온ㆍ습도 차이로 발생되는 결로 현상 정도를 감지하기 위한 수단이다.

다시 말해서, 상기 온ㆍ습도감지센서(380)는 함체 내부에 결로 현상이 생길 수 있는 온도와 습도 정도를 감지하게 된다.

상기 제1/제2 구동모터 제어부(390a,390b)는, 상기 온ㆍ습도감지센서(380)로부터 입력된 정보를 근거로 사전에 설정된 프로그램과 비교하여 제1 구동모터(313)에 명령을 내려 환풍 팬(314)을 강제로 구동시킴과 동시에 제2 구동모터(353)에도 명령을 내려 내ㆍ외경 볼 스크류(340)의 내경 볼 스크류(341)을 회전시키고 정지시키는 제어수단이다.

여기서 본 발명의 실시 예에 따른 상기 제1/제2 구동모터 제어부(390a,390b)의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.

먼저, 상기 제1/제2 구동모터 제어부에 설정되는 프로그램은, 사용자가 함체 내부에 설치된 각종 전력기기들의 특성과 최대허용온도, 함체 외부에서 복사된 복사에너지 및 지반에서 생성되는 습도 등을 고려하여 결로가 발생할 수 있는 최적 온ㆍ습도를 고려하고, 또한 함체가 설치되는 현장 주변을 조사하고 기후변화에 따른 예측도 함께 반영하여 가변적으로 설정할 수 있도록 한다.

다음은, 상기 제1/제2 구동모터 제어부의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.

상기 제1/제2 구동모터 제어부(390a,390b)는 온ㆍ습도감지센서(380)로부터 수신된 정보와 사전에 설정된 프로그램 정보를 비교하여 제1/제2 구동모터(313,353)에 명령을 내린다.

만약 온ㆍ습도감지센서(380)로부터 수신된 정보와 사전에 설정된 프로그램 정보를 비교하여 배전반의 함체(100) 내부에 결로 현상이 발생된 것으로 판단되면, 제1 구동모터(313)에 명령을 내려 환풍 팬(314)을 가동시킴과 동시에 후드 캡(350)에 장착된 제2 구동모터(353)에도 명령을 내려 상기 “

”자형 프레임(320)과 후드 캡(350)에 장착된 내ㆍ외경 볼 스크류(340)의 내경 볼 스크류(341)를 회전(CCW)시켜 상기 후드 캡을 상승시킨다. 이때 상기 후드 캡이 상승되는 것을 제한할 필요성이 있는데, 내경 볼 스크류(341)가 상승하면서 외경 볼 스크류(342)의 상부에 장착된 제1 근접센서(343)를 터치(Touch)하게 되면 제2 구동모터(353)는 즉시 정지함과 동시에 내경 볼 스크류(341)의 회전(CCW)도 함께 정지하게 된다. 그리고 제1 구동모터 제어부(390a)는 온ㆍ습도감지센서(380)로부터 결로 정보가 없다고 판단될 때까지 제1 구동모터(313)에 명령을 지속시켜 환풍 팬(314)을 일정시간 작동시킨다.

또한, 온ㆍ습도감지센서(380)로부터 수신된 정보와 사전에 설정된 프로그램 정보를 비교하여 배전반의 함체(100) 내부에 결로 현상이 없다고 판단되면, 제1 구동모터(313)에 명령을 내려 환풍 팬(314)을 정지시킴과 동시에 후드 캡(350)에 장착된 제2 구동모터(353)에도 명령을 내려 상기 “

”자형 프레임(320)과 후드 캡(350)에 장착된 내ㆍ외경 볼 스크류(340)의 내경 볼 스크류(341)를 회전(CW)시켜 상기 후드 캡을 하강시킨다. 이때 상기 후드 캡이 하강되는 것을 제한할 필요성이 있는데, 내경 볼 스크류(341)가 하강하면서 외경 볼 스크류(342)의 상부에 장착된 제2 근접센서(344)를 터치(Touch)하게 되면 제2 구동모터(353)는 즉시 정지함과 동시에 내경 볼 스크류(341)의 회전(CW)도 함께 정지하게 된다.

이와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광발전설비를 이용한 배전반의 멀티공조시스템의 환풍장치(300)는, 송풍장치(200)에 비해 상대적으로 큰 부피를 갖는 환풍장치의 높이가 최대한으로 낮추어지게 되어 배전반과 일체감을 가지게 되고 미관이 수려해지는 특징이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 환풍장치(300)는, 환풍장치의 상하 높낮이 조절이 가능하도록 구성됨으로써, 필요에 따라 환기 면적을 조절할 수 있게 되는 특징이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 환풍장치(300)는, 배전반에서 결로가 많이 발생하는 시간대에 환풍 팬(314)을 작동시켜 배전반 내부의 습한 공기를 강제적으로 함체의 외부로 배출되도록 함으로써, 상기 함체 내부에서 공기의 순환이 신속하게 이루어지게 되어 결로 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 특징이 있다.

그리고 본 발명의 실시 예에 따른 상기 환풍장치(300)는, 함체 내부에 환기가 필요하지 않을 경우, 후드 캡(350)과 연결된 제2 차폐부(360)가 제1 차폐부(330)를 덮어 줌으로써 함체(100) 내부와 환풍 팬(314) 및 제2 무전원정전필터(312)로 유입되는 먼지나 빗물 등을 방지하게 되는 독특한 특징이 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 배전반 함체 110 : 관통 홀
120 : 도어 130 : 잠금장치
200 : 송풍장치 210 : 배기통체
211 : 제1 무전원정전필터 220 : 송풍기부
221 : 송풍 팬 223 : 배출구
230,350 : 후드 캡 231,352 : 장착부
240 : 플랜지 241,311 : 고정부재
250,370 : 배터리 전원 260 : 온도감지센서
270 : 송풍 팬 제어부 300 : 환풍장치
310 : 원형 플랜지 312 : 제2 무전원정전필터
313 : 제1 구동모터 314 : 환풍 팬
320 : 프레임 330 : 제1 차폐부
331 : 가이드 슬리브 340 : 내ㆍ외경 볼 스크류
341 : 내경 볼 스크류 342 : 외경 볼 스크류
343 : 제1 근접센서 344 : 제2 근접센서
351 : 샤프트 353 : 제2 구동모터
360 : 제2 차폐부 380 : 온ㆍ습도감지센서
390a,390b : 제1/제2 구동모터 제어부

Claims

각종 전력기기들을 수납하는 배전반 함체(혹은 캐비닛, 100)내의 방열 및 환기 장치를 갖는 멀티공조시스템에 있어서,
상기 시스템은 배전반 함체의 상부면에 고정 설치되어, 배터리 전원(250)과 온도감지센서(260)에서 검출된 정보 및 송풍 팬 제어부(270)의 명령에 따라 자동으로 동작하되, 상기 함체(100) 내부의 더운 공기(혹은 고열)와 먼지를 포집하고 정화하며 적정 온도를 유지하는 제1 무전원정전필터(211)를 갖는 한 쌍의 송풍장치(200)와;
상기 한 쌍의 송풍장치 사이에 배치되어 상기 함체의 상부면에 설치되며, 배터리 전원(370)과 온ㆍ습도감지센서(380)에서 검출된 정보 및 제1/제2 구동모터 제어부(390a,390b)의 명령에 따라 자동으로 동작하되, 상기 함체(100) 내부의 온ㆍ습도의 변화에 따른 결로 현상을 제거하기 위하여 습기와 먼지를 유도 포집하고 정화하며 적정 온도를 유지하는 제2 무전원정전필터(312)를 갖는 환풍장치(300)를 포함하며,;
또한, 상기 배터리 전원(250,370)은 태양광발전설비(400), 풍력, 연료전지시스템의 신재생에너지를 공급전원으로 전력 변환되어 축적된 전원이며,
또한, 상기 환풍장치에 구비되는 후드 캡(350)은, 상기 온ㆍ습도감지센서에서 검출된 정보 및 상기 제2 구동모터 제어부(390b)의 명령에 따라 동작되는 제2 구동모터(353)와 상기 제2 구동모터와 연결된 내ㆍ외경 볼 스크류(340)의 내경 볼 스크류(341)가 상하 운동을 하고 상기 내ㆍ외경 볼 스크류의 상하 운동을 제한하는 제1/제2 근접센서(343,344)에 의해 상하 높낮이가 자동적으로 가변되는 것을 특징으로 하는 태양광발전설비를 이용한 배전반의 멀티공조시스템.
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제1 항에 있어서,
상기 태양광발전설비는, 한전 상용전원으로 대체 가능한 것을 특징으로 태양광발전설비를 이용한 배전반의 멀티공조시스템.
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