KR101607911B1 - 자가 대류형 열배출이 가능한 옥내용 수배전반 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수배전반 하우징(2) 내부에서 발생하는 열을 별도의 동력원 없이 자가대류를 이용하되 하우징 평지붕(3)의 상방 개구부(6)에 이측방 내지 사측방의 상승류가속면판(8)(8a)(8b)과 아울러 열배출슬릿공(12)과 내부의 대류열 수렴통로(40)를 갖는 두개 내지 네개의 돋움홈틀(10)을 구비한 열수렴 배출유니트(20)(20A)(20B)를 설치하여서 상승류가 각 상승류가속면(8)(8a)(8b)을 타고 그 후 대류열 수렴통로(40)에 수렴된 후에 돋움홈틀(10)의 측벽면부에 형성된 열배출슬릿공(12)을 통과하여 외부로 자가 배출되게 함으로써 외부로의 열배출이 신속하게 이루어질 수 있게 해주는 이점이 있다. 또한 본 발명은 하우징 반내의 전선 및 부스바 등에는 대류열에 의한 영향을 받지 않도록 해주며 열수렴 배출유니트(20)가 하우징(2) 상부면 상방으로 돋움 형성되게 구성함에 따라 배전반 하우징(2)내 천장 상부에 절연애자 및 부스바 등의 취부가 용이한 장점이 있다.

Description

자가 대류형 열배출이 가능한 옥내용 수배전반 장치{INDOOR POWER ELECTRIC SWITCHGEAR HAVING SELF CONVECTED HEAT EXHAUST}

본 발명은 수배전반에 관한 것으로, 특히 수배전반 내부에서 발생하는 열을 별도의 동력원 없이 자가대류를 이용하여 외부로 쉽게 배출할 수 있도록 하는 자가대류형 열배출이 가능한 옥내용 수배전반 장치에 관한 것이다.

일반적으로 대용량의 전기 수배전반은 반내 고열로 인해서 각 기기 및 도체에 전기적 저항계수가 높아져 효율이 저하되므로 방열효과를 극대화하여 효율을 높이는 방법이 필요하다.

학교나 빌딩, 아파트단지, 공장 등과 같은 집단 전력수요처에 있어 외부의 대용량 전력을 내부로 배분 및 제어하기 위해 구비된 옥내용 배전반은 인명 및 설비를 보호하기 위해 주차단기와 보조차단기에 연결된 부스바(bus-bar)를 통하여서 옥내의 각 요소로 전력을 공급함과 동시에 공급전력을 개폐하는 기능을 담당한다.

이러한 배전반 및 제어반은 일정크기 이상의 캐비넷에 내장되는바, 변압기, 리액터, 반도체소자, 인버터, 대용량 커패시터 등과 같은 발열이 많은 전기기기들의 집합체이므로 반드시 그 열배출수단을 강구하여야 한다.

배전반 하우징내에 구비된 열배출수단으로는 팬 등을 이용한 강제송풍방식이 보편적으로 채택되고 있으나 팬의 고장, 절연파괴 등으로 인한 단락사고가 일선 수용가 현장에서 발생할 소지를 항시 지니고 있다.

이를 보완하기 위해서 온도계, 계전기 등을 조합해서 강제 송풍을 하는 방식도 채택하고 있는데, 이는 에너지 낭비와 아울러 소음진동 발생의 원인을 제공한다.

열배출수단의 다른 일 예로서 하기 선행기술문헌의 특허문헌1로 언급된 국내 등록특허공보 제10-0917379호 "수,배전반용 큐비클 및 변압기 함체"는 배전반의 내부에 기기들로 발생되는 열기를 상승기류 작용에 의해 외부로 배출하는 배출면을 구성하여 본체의 내부 온도를 최대한 낮추어 고열로 인해 발생 되는 내부기기의 수명연장과 수배전반의 효율을 높일 수 있도록 한 것을 개시하고 있다.

이러한 특허문헌1의 종래기술은 천장면 하측에 돌출된 배출면이 전후로 테이퍼지는 형태로 형성되어 있고 그 배출면과 접하는 함체 벽면 부위에 배출구가 형성되어 있는바, 이러한 배전반은 옥내용으로는 사용하질 못하고 옥외용으로는 배출구를 통한 외부의 빗물 침투 등의 우려가 있다.

그외에도 유사한 종래기술로서 하기 언급된 특허문헌2,3도 있다.

옥내용 배전반의 경우에는 부스바(bus-bar)나 대전력 케이블을 매개로 옥내의 각 요소로 전력을 공급하도록 하기 위해 배전반의 하우징 상부에는 부스덕트(bus duct)나 케이블 트레이(cable tray)나 케이블 덕트(cable duct)중 하나가 설치되며, 하우징 상부에 설치된 덕트 지점에 대응된 하우징 천장부에는 특고압(예컨대 22.9KV) 모선부스바나 대전력케이블 도체가 절연애자에 지지되어 장착된다.

하기에 언급된 특허문헌1,2,3과 같은 종래기술은 옥내용 배전반에 적용시, 절연애자에 취부된 모선부스바 도체나 대전력 케이블 도체를 회피하면서 열배출용 돌출 배출면을 천장면에 형성하기가 사실상 불가능한 것이다.

만일 절연애자에 취부된 모선부스바 도체의 부위면적 만큼을 도려내는 절개가공을 행하면 돌출 배출면을 천장부에 설치할 수 있지만 이렇게 하면 배출면의 절개공으로 열이 침투하면서 덕트내의 부스바나 대전력 케이블 등의 도전율을 저해하는 치명적인 결함을 야기시킨다. 또한 케이블 덕트나 케이블 트레이는 연통역할을 담당하므로 절개공을 통한 열 유입으로 인한 온도상승 작용으로 70℃가 넘는 열을 직접 받게 되는 문제가 있다.

또한 특허문헌1,2,3과 같은 종래 기술은 비록 배출면을 따라 흐르는 열이 배출면의 절개공을 너머서 배출구까지 도달하더라도 많은 배출방해 요소로 인해 열배출 효율이 상당히 떨어지는 단점이 있고, 부스덕트 등을 설치하기 위해서는 두번에 걸친 절개공 즉 함체 상부면 절개 및 천장부 배출면의 절개를 행해야 하는 작업 어려움도 있다.

또한 종래기술은 배출면이 전후방으로 형성되고 배출구로 전후 양측에만 형성된 관계로 열배출이 잘되지 않는다.

국내 등록특허공보 제10-0917379호 "수,배전반용 큐비클 및 변압기 함체" 국내등록특허공보 제10-1230072호 "수배전반" 국내등록특허공보 제10-1403013호 "수배전반"

따라서 본 발명의 목적은 수배전반 하우징 내부에서 발생하는 열을 별도의 동력원 없이 자가대류를 이용하여 외부로 쉽게 배출할 수 있도록 함과 동시에 반내 전선이나 부스바 등이 대류열에 의한 영향이 최소화되게 하는 자가대류형 열배출이 가능한 옥내용 수배전반 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 자가 대류를 통하여 열배출을 신속히 강구하되 천장 상부에 설치되는 모선부스터 등의 취부를 위한 공간확보가 수월하고, 열배출 수렴박스의 설치와 교체가 편리하여 기사용중에 있는 수배전반 하우징에서도 쉽게 교체 적용할 수 있는 자가대류형 열배출이 가능한 옥내용 수배전반 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적에 따른 본 발명은, 옥내용 수배전반 장치에 있어서, 배전반 하우징(2)의 천장부에 대응된 평지붕(3)에서 덕트(4)의 설치위치를 제외한 상부면을 하나 이상으로 절개하여서 하나 이상의 상방 개구부(6)를 형성하고, 심부의 하방절곡선에 의해 "V"형으로 절곡형성된 이측방 상승류 가속면판(8)과 이측방 상승류 가속면판(8)의 이측방 외곽에 연잇고 평지붕(3) 상방으로 돌출되며 내부에 대류열 수렴통로(40)를 갖는 돋움홈틀(10)을 구비하며 돋움홈틀(10)의 일측벽면부에 다수의 열배출슬릿공(12)들이 형성된 열수렴 배출유니트(20)가 상방 개구부(6)상에 설치되게 구성하여서 배전반 하우징(2) 내실의 배전반 구성 발열체(22)에서 발생한 열이 대류 현상으로 상승하고 이측방 상승류 가속면판(8)을 타면서 양측면으로 분산 및 가속된 상태로 상승후 돋움홈틀(10) 내부의 대류열 수렴통로(40)에 수렴되어진 대류열이 돋움홈틀(10)의 일측벽면부에 형성된 다수 열배출슬릿공(12)들을 통과해서 외부로 배출되게 구성함을 특징으로 하는 자가 대류형 열배출이 가능한 옥내용 수배전반 장치이다.

본 발명의 다른 견지로서, 옥내용 수배전반 장치에 있어서, 배전반 하우징(2)의 천장부에 대응된 평지붕(3)에서 덕트(4)의 설치위치를 제외한 상부면을 하나 이상으로 절개하여서 하나 이상의 상방 개구부(6)를 형성하고, 심부에 하단부가 가지며 하나 이상으로 절곡형성된 이측방 내지 사측방의 상승류 가속면판(8)(8a)(8b)중 하나와 이측방 내지 사측방의 상승류 가속면판(8)(8a)(8b)의 각 측방 외곽에 연잇고 평지붕(3) 상방으로 돌출되며 내부에 대류열 수렴통로(40)를 갖는 돋움홈틀(10)을 구비하며 돋움홈틀(10)의 일측벽면부에 다수의 열배출슬릿공(12)들이 형성된 열수렴 배출유니트(20)(20A)(20B)가 상방 개구부(6)상에 설치되게 구성하여서 배전반 하우징(2) 내실의 배전반 구성 발열체(22)에서 발생한 열이 대류 현상으로 상승하고 이측방 내지 사측방의 상승류 가속면판(8)을 타면서 면분산 및 가속된 상태로 상승후 각 돋움홈틀(10)로 연통된 내부의 대류열 수렴통로(40)에 수렴되어진 대류열이 돋움홈틀(10)의 일측벽면부에 형성된 다수 열배출슬릿공(12)들을 통과해서 외부로 배출되게 구성함을 특징으로 하는 자가 대류형 열배출이 가능한 옥내용 수배전반 장치이다.

본 발명의 자가 대류형 열배출이 가능한 옥내용 수배전반 장치를 구성함에 있어, 돋움홈틀(10)은 대류열 흐름방향 유도부(14a)를 갖는 일측 절곡브라켓(14)과 측벽면부에 열배출슬릿공(12)들이 배열 형성된 타측 절곡브라켓(16)의 조립으로 구성함을 특징으로 한다.

그리고, 돋움홈틀(10)에 형성된 열배출슬릿공(12)은 돋움홈틀(10)의 내측 및 외측벽면부 중의 하나에 형성됨을 특징으로 하고,

또 열배출슬릿공(12)은 해충 침투방지가 가능한 크기의 가로방향 슬릿으로서 상하좌우로 행렬을 이루며 배치형성됨을 특징으로 한다.

또 필요에 따라 본 발명에서는 열배출슬릿공(12)의 하방에는 상승류의 부상을 돕는 외부 냉기를 유입하기 위한 냉기유입슬릿공을 더 구비할 수도 있다.

또한 본 발명은, 상방 상승류 가속면판(8) 상부를 덮어주는 상부커버(18)를 더 구비하되, 돋움홈틀(10)들내에 끼워져 체결되거나 돋움홈틀(10)의 둑상부면을 덮으며 체결되게 구성함을 특징으로 한다.

본 발명에서 언급하는 용어에서 '자가대류'는 자연대류현상이 신속하고 원하는 곳에서 일어날 수 있게끔 한 구조를 통해서 배전반내 대류열이 외부 동력없이 스스로 외부로 빠져나가는 것임을 의미한다.

본 발명은 수배전반 하우징 내부에서 발생하는 열을 별도의 동력원 없이 자가대류를 이용하되 하우징 평지붕의 상방 개구부에 이측방 내지 사측방의 상승류 가속면판과 아울러 측벽면의 열배출슬릿공과 내부의 대류열 수렴통로를 갖는 두개 내지 네개의 돋움홈틀을 구비한 열수렴 배출유니트를 설치하여서 상승류가 상승류가속면을 타고 그 후 천장 상방의 대류열 수렴통로에 수렴된 후에 돋움홈틀의 측벽면부에 형성된 열배출슬릿공을 통과하여 외부로 자가 배출되게 함으로써 외부로의 열배출이 신속하게 이루어질 수 있게 해주는 이점이 있다. 또한 본 발명은 수배전반 하우징 반내의 전선 및 부스바 등에는 대류열에 의한 영향을 받지 않도록 해주며, 또 열수렴 배출유니트가 하우징 평지붕의 상부면 상방으로 돋움 형성되게 구성하여서 천장 근처에 위치된 모선 등의 취부가 용이한 장점도 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자가 대류형 열배출이 가능한 옥내용 수배전반 장치의 외관 사시구성도,
도 2는 도 1의 옥내용 배전반 하우징 상방 개구부에서 분리된 열수렴 배출유니트를 보여주는 분리 사시 구성도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 열수렴 배출유니트의 사시 구성도,
도 4는 도 3a 및 도 3b의 열수렴 배출유니트의 분해 사시 구성도,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 옥내용 배전반 하우징의 정단면 개략 구성도,
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 옥내용 배전반 하우징의 측단면 개략 구성도,
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열수렴 배출유니트를 이용한 열배출 구조를 설명하기 위한 요부 사시 구성도,
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열수렴 배출유니트가 설치된 옥내용 배전반들의 설치상태 예시 구성도,
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자가 대류형 열배출이 가능한 옥내용 수배전반 장치의 외관 사시구성도,
도 10은 도 9의 옥내용 배전반 하우징 상방 개구부에서 분리된 열수렴 배출유니트를 보여주는 분리 사시 구성도,
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 열수렴 배출유니트의 사시 구성도,
도 12는 도 11a 및 도 11b의 열수렴 배출유니트의 분해 사시 구성도,
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 옥내용 배전반 하우징의 정단면 개략 구성도,
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 옥내용 배전반 하우징의 측단면 개략 구성도,
도 15은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열수렴 배출유니트를 이용한 열배출 구조를 설명하기 위한 요부 사시 구성도,
도 16은 본 발명의 제2 실시예에서 변형된 열수렴 배출유니트의 사시 구성도,
도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열수렴 배출유니트의 사시 구성도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 관련된 도면이고, 도 9 내지 도 15는 본 발명의 제2 실시예에 관련된 도면이다.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 자가 대류형 열배출이 가능한 옥내용 수배전반 장치는 열수렴 배출유니트(20)가 이측방 상승류 가속면판(8)과 두개의 돋움홈틀(10)을 갖는 구성이고, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 자가 대류형 열배출이 가능한 옥내용 수배전반 장치는 열수렴 배출유니트(20A)가 역피라미드형태의 사측방 상승류 가속면판(8a)과 네개의 돋움홈틀(10)이 서로 연통된 구조를 갖는다.

먼저 본 발명의 제1 실시 예에 따른 자가 대류형 열배출이 가능한 옥내용 수배전반 장치에 대해서 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자가 대류형 열배출이 가능한 옥내용 수배전반 장치의 외관 사시구성도이고, 도 2는 본 발명의 옥내용 배전반 하우징(2)의 평지붕(3)에 형성된 상방 개구부(6)에서 분리된 열수렴 배출유니트(20)를 보여주기 위한 부분분리 사시 구성도이다.

그리고, 도 3a,b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열수렴 배출유니트(20)의 사시 구성도로서, 도 3a는 열수렴 배출유니트(20)를 상방에서 바라본 사시 구성도면이고, 도 3b는 열수렴 배출유니트(20)를 하방에서 바라본 사시 구성도면이다. 또 도 4는 도 3의 열수렴 배출유니트(20)의 분해 사시 구성도이다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 옥내용 배전반 하우징(2)의 정단면 개략 구성도이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 옥내용 배전반 하우징(2)의 측단면 개략 구성도이다.

본 발명의 실시예들은 옥내용 배전반에 관한 것으로서 부스바(bus-bar)나 대전력 케이블을 매개로 옥내의 각 요소로 전력을 공급하도록 하기 위해 배전반 하우징(2)의 평지붕(3) 상부에는, 도 2의 일 예에서와 같이 부스덕트(bus duct)나 케이블 트레이(cable tray)나 케이블 덕트(cable duct) 등과 같은 배전용 덕트(4)가 주로 설치된다. 그리고, 배전반 하우징(2)의 평지붕(3) 상에 설치된 배전용 덕트(4) 지점에 아래의 하우징 내실의 천장부에는 특고압(예컨대 22.9KV) 모선부스바나 대전력케이블 도체 등과 같은 부스덕트 도체(5)가 장착되고, 부스덕트 도체(5)와 연결되는 부스바(32)는 도 4나 도 5에 도시된 일예와 같이 천장부의 절연애자(30)에 지지되어서 장치된다. 절연애자(30)는 통상 천장의 양단에 고정된 횡방설치대(26)를 수평으로 가로 지르며 설치된 수평지지대(28)에 탑재된다.

본 발명에 적용되는 옥내용 배전반 하우징(2)의 내실에는 도 2, 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이 변압기 등과 같은 배전반 구성 발열체(22)들이 장치되어 있고, 그 배전반 구성 발열체(22)로부터는 70~80℃가 넘는 열이 방출된다.

배전반 하우징(2)의 내실에서 방출된 70~80℃가 넘는 열은 팬 등으로 배기하지 않게 되면 자연적으로 상승하여서 하우징(2)의 내실 천장부에 도 5에서와 같이 설치된 부스덕트 도체(5)에 지속적으로 가열하게 되고 시간경과에 따라 부스덕트 도체(5)가 부식 및 산화될 수 있다.

배전용 덕트(4)내에 트레이 및 덕트전선과 같은 피복도체가 설치된 경우는 오랜세월에 걸쳐 내부 방출열에 노출되면 그 전선피복이 함유하고 있는 수지유가 증발되면서 그 피복을 부스러지게 하고 결국 내부의 알몸도체가 외부로 노출되게 되므로 그로 인한 단락사고를 유발할 수 있다. 또 전선이 알몸도체이면 그 알몸도체는 가해지는 온도가 올라가면 저항이 커지고 도전효율은 저하되면서 더욱 뜨거워지게 된다. 그리고 배전반 하우징(2)내 표시등 역시도 내부 방출열에 오랜 세월동안 노출이 되면 그 표면도색이 검게 그을리게 된다.

본 발명에서는 옥내용 배전반 하우징(2)의 내실에서 발생되는 열을 송풍팬과 같은 별도의 동력원 없이 자연대류가 신속하게 진행될 수 있는 자가대류 구조를 통해서 외부로 배출되게 하되, 배전용 덕트(4)에 관련된 전선이나 피복도체, 알몸도체 등에는 거의 피해를 끼치지 않으면서도 천장부를 통해서 하우징(2) 외부로 배출되게 한다.

이를 위해 본 발명에서는 배전반 하우징(2)의 평지붕(3)에서 배전용 덕트(4)의 설치위치를 제외한 상부면을 한 개나 또는 두 개 이상으로 개구(開口) 즉, 절개하거나 조립해제로 상판판넬을 걷어내는 개방을 하여서 하나 이상의 상방 개구부(6)를 마련한다.

그리고, 평지붕(3)의 상방 개구부(6) 상방에 열수렴 배출유니트(20)를 설치하되, 본 발명의 제1 실시예에 따른 열수렴 배출유니트(20)는 중앙의 하방절곡선에 의해 "V"형으로 절곡형성된 이측방 상승류 가속면판(8)과 아울러 이측방 상승류 가속면판(8)의 이측방 외곽에 연잇고 평지붕(3) 상방으로 돌출되며 내부에 장홈형태의 대류열 수렴통로(40)를 갖는 돋움홈틀(10)을 갖는 구조이며, 또 돋움홈틀(10)의 측벽면부에는 다수의 열배출슬릿공(12)들이 형성되어 있다.

이러한 구조에 의해서 배전반 하우징(2)의 내실에서 방출된 70~80℃의 열이 도 2에 도시된 배전반 하우징(2) 하방의 급기공(24)을 통해 인입된 외부공기의 냉기를 뎁힘으로써 자연 대류현상으로 상승하고 그 상승 대류열이 V자형 이측방의 상승류 가속면판(8)을 타고 두개의 경사면으로 분산되고 가속으로 올라가 천장부 상방의 돋움홈틀(10)내 "∩"단면 장홈형태의 대류열 수렴통로(40)에 빠르게 수렴되게 함과 동시에 배전용 덕트(4)측으로의 대류열 진입은 지양되게 하고, 그 후 대류열 수렴통로(40)에 수렴되어진 대류열은 돋움홈틀(10)의 측부에 형성된 열배출슬릿공(12)들을 통과해 배전반 하우징(2)의 외부로 신속히 빠져나감으로써 외부로의 열배출이 신속하고 수월하게 이루어진다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 구성을 보다 상세하게 설명하면,

배전반 하우징(2)의 평지붕(3)의 상부면에 상방 개구부(6)를 형성함에 있어, 도 2의 예시에서는 배전용 덕트(4)나 트레이 등이 있는 경우로서 배전용 덕트(4)가 설치되는 부분을 제외한 배전반 하우징(2)의 상부면에는 두개의 상방 개구부(6)를 형성한 일예를 보여주고 있다.

그런데, 도 2와는 달리 배전반 하우징(2)의 평지붕(3) 상부면에 배전용 덕트(4)를 설치할 필요가 없는 경우에는 열수렴 배출유니트(20)를 설치할 상방 개구부(6)의 크기는 하우징(2)의 평지붕(3)이 갖는 상부면 최대 크기로 정할 수도 있다. 이러한 경우에는 배전반 하우징 내에 장치될 중량물 기기 등을 호이스트를 사용하여서 넓은 상방 개구부(6)를 통해 배전반 하우징(2) 내실에 반입시킬 수 있는 이점이 있다.

배전반 하우징(2)의 평지붕(3) 상부면에 형성된 상방 개구부(6)에 설치되는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열수렴 배출유니트(20)의 전체 구성은 도 3a 및 도 3b와 같고, 그 부품 분해 구성은 도 4와 같다.

도 3a,도 3b 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 열수렴 배출유니트(20)는, 중앙의 하방절곡선에 의해 "V"형으로 절곡형성된 이측방 상승류 가속면판(8)을 가지며, 또한 이측방 상승류 가속면판(8)의 이측방 외곽을 연잇는 "∩"단면형태로 장홈을 갖는 돋움홈틀(10)이 구비된다.

돋움홈틀(10)은 "∩"단면을 가진 장홈형태로서 하우징(2)의 평지붕(3) 상방으로 돌출형성되므로 그 내부에는 "∩"단면 장홈형태의 대류열 수렴통로(40)를 갖는다. 또한 돋움홈틀(10)은 그 측벽면부 즉 일측벽면부나 양측벽면부에 대류열 수렴통로(40)에 수렴된 상승열을 외부로 배출하기 위한 다수의 열배출슬릿공(12)들이 형성되어 있다.

대류열 수렴통로(40)를 갖는 돋움홈틀(40)의 평지붕(3) 상방으로의 돌출형성은 돋움홈틀(40)의 하방에 연잇는 이측방 상승류 가속면판(8)의 최저지점까지도 천장부 상측으로 최대로 올라가서 위치되게 해주는바, 이는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 천장부 근처에 설치되는 부스덕트 도체(5)나 절연애자(30)에 지지된 부스덕트 도체(5)에 연결되어진 부스바(32) 등이 배전반 설계도의 시방대로 장착하는데에 있어 방해나 불편함을 끼치지 않게 해준다.

돋움홈틀(40)의 돋움높이는 하우징(2)의 평지붕(3) 네모서리에 있는 통상적으로 있는 인양고리의 높이 정도인 60~90mm로 형성하는 것이 바람직하며, 이는 상승열의 수렴작용을 도모함과 동시에 하우징(2)의 불필요한 키높이를 키우지 않아도 되도록 해준다.

돋움홈틀(40) 및 이측방 상승류 가속면판(8)을 포함한 열수렴 배출유니트(20)를 하우징(2)의 평지붕(3)에 조립 체결된 상판판넬 크기와 동일한 사이즈로 제작하게 되면, 기존 상판판넬을 제거한 후 상판 대용으로 본 발명의 열수렴 배출유니트(20)를 용이 설치할 수 있다.

돋움홈틀(10)은 도 4에서와 같이 대류열 흐름방향 유도부(14a)를 갖는 일측 절곡브라켓(14)과 측벽면부에 열배출슬릿공(12)들이 배열 형성된 타측 절곡브라켓(16)의 조립으로 구성하며, 각 돋움홈틀(40)의 통로양단은 통로막음편(19)으로 용접 고정한다.

그리고 돋움홈틀(10)의 일측 절곡브라켓(10)에 연이어진 이측방 상승류 가속면판(8)의 양측부는 상부커버(18)에 연결된 측부 막음브라켓(17)과 추가 막음편(17a)으로 막음고정되게 한다.

또 내부에 대류열 수렴통로(40)를 갖는 돋움홈틀(10)의 측벽면부 바람직하게는 일측벽부에는 다수의 열배출슬릿공(12)이 형성된다. 열배출슬릿공(12)은 가로방향 슬릿으로서 상하좌우로 행렬을 이루며 배치형성되게 하는데, 이는 바퀴벌레 등과 같은 해충의 하우징(2) 내부로의 침입을 최대한 억제함과 동시에 사방으로의 대류열 배출은 수월하게 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.

또한 본 발명에서는 필요에 따라 돋움홈틀(10)의 일측벽면부에 열배출슬릿공(12)을 형성하되 그 열배출 슬릿공(12)들의 하방으로 이격되며 대류열 상승류의 부상을 돕는 외부 냉기 유입을 위한 냉기유입슬릿공(미도시함)을 더 구비할 수 있다. 이때에는 열배출슬릿공(12)의 1/3~1/5 갯수로 냉기유입 슬릿공을 형성하는 것이 그 대류열 상승류 부상 효과에 더 도움을 준다.

본 발명에 따른 열배출슬릿공(12)들로는 대류현상에 의한 대류열이 뿜어져 나오기 때문에 신속한 배출이 이루어짐과 동시에 열배출슬릿공(12)을 통한 외부에서 내부로의 먼지 침투도 방지된다.

그리고 본 발명의 제1 실시예에 따른 열수렴 배출유니트(20)는 돋움홈틀(10) 사이에 있는 이측방 상승류 가속면판(8)이 완만한 경사의 V자 형태로 다소 움푹하게 들어간 형태이므로, 이측방 상승류 가속면판(8)상에 먼지 등이 쌓일 수 있고 취급에 불편함도 있을 수 있으므로 평면형인 상부커버(18)를 돋움홈틀(10)들 사이에 개재시킨 후 상승류 가속면판(8)이 덮혀지게 체결한다.

상기와 같은 열수렴 배출유니트(20)가 배전반 하우징(2)의 상부면 상방 개구부(6)에 설치되면, 배전반 하우징(2) 내실의 배전반 구성 발열체(22)에서 발생한 열이 대류 현상으로 상승하고 그 상승류는 열수렴 배출유니트(20)의 이측방 상승류 가속면판(8)을 타면서 신속 분산되어진다.

만약 열수렴 배출유니트(20)가 두개로 하우징(2)의 평지붕(3)의 상방 개구부(6)에 장착되었다면 두개의 열수렴 배출유니트(20)의 각 이측방 상승류 가속면판(8)을 타면서 각각이 분산되어진다. 더워진 대류열은 상승류 가속면판(8)의 상방경사면을 타오르면서 급속히 흐르는 특성을 갖고 있는바, 그 대류열은 가속된 상태로 상승한 다음에는 배전반 하우징(2)의 평지붕(3) 상부면보다 높은 위치에 형성된 돋움홈틀(10)내의 대류열 수렴통로(40)로 수렴되어진다. 또 이렇게 대류열 수렴통로(40)에 대류열이 수렴되어짐에 따라 배전용 덕트(4)의 덕트전선이나 배전용 덕트(4) 부근에 설치된 전선이나 부스바 등에는 대류열 영향을 별로 받지 않게 되며, 대류열 수렴통로(4)에 수렴되어진 대류열은 돋움홈틀(10)의 일측벽면부에 형성된 다수 열배출슬릿공(12)들을 통해서 배전반 하우징(2)의 외부로 바로 배출되어진다.

그러므로 배전용 덕트(4) 부근에 설치된 전선 및 부스바 등에는 대류열에 의한 영향을 최대한 받지 않도록 해주며, 어떠한 다른 동력 도움없이 배전반 하우징(2) 내에서 발생된 열을 자가대류를 이용하여 외부로 신속하게 배출시켜주게 된다.

도 8에서는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 열수렴 배출유니트(20)가 설치된 옥내용 배전반 하우징(2)들의 설치상태를 보여주는 예시도로서, 각기 다양한 개수나 형태에 맞게 설치할 수 있으며 배전용 덕트(4)의 존재 여부에 따라서 다양한 형태로 열수렴 배출유니트(20)가 설치됨을 보여주고 있다.

본 발명의 제1 실시예와 같은 열수렴 배출유니트(20)의 구조는 하우징(2)의 평지붕(3)의 상방 개구부(6)에 돋움 설치된 열수렴 배출유니트(20)가 두개의 돋움홈틀(10)로 구성함으로써 먼지 등이 평지붕(3)상에 앉았을 때에 그 청소가 용이하다.

한편, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 자가 대류형 열배출이 가능한 옥내용 수배전반 장치는 열수렴 배출유니트(20A)가 역피라미드형태의 사측방 상승류 가속면판(8a)과 서로 통로 연통된 네개의 돋움홈틀(10)을 가져서 평면 "ㅁ"형태의 돋움홈틀 형상을 한 구성으로서, 도면들중에서 도 9 내지 도 15가 본 발명의 제2 실시예에 관련된 도면이다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열수렴 배출유니트(20A)가 설치된 자가 대류형 열배출이 가능한 옥내용 수배전반 장치의 외관 사시구성도이고, 도 10은 도 9의 옥내용 배전반 하우징(2)의 평지붕(3)에 형성된 상방 개구부(6)에서 분리된 열수렴 배출유니트(20A)를 보여주는 분리 사시 구성도이다.

그리고, 도 11a 및 도 11b는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 열수렴 배출유니트(20A)의 사시 구성도이고, 도 12는 도 11a 및 도 11b의 열수렴 배출유니트(20A)의 분해 사시 구성도이다.

도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열수렴 배출유니트(20A)가 하우징(2)의 평지붕(3)상에 설치된 옥내용 배전반 하우징의 정단면 개략 구성도이고, 도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열수렴 배출유니트(20A)가 하우징(2)의 평지붕(3)상에 설치된 옥내용 배전반 하우징의 측단면 개략 구성도이다.

또 도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열수렴 배출유니트(20A)를 이용한 열배출 구조를 설명하기 위한 요부 사시 구성도이다.

본 발명의 제2 실시예에서도 본 발명의 제1 실시예와 마찬가지로, 배전반 하우징(2)의 평지붕(3) 전체 상부면에서 배전용 덕트(4)의 설치위치를 제외한 상부면을 하나 이상으로 절개하거나 개방하여서 하나 이상의 상방 개구부(6)를 형성한다.

상방 개구부(6)에는 본 발명에 따른 자가대류현상을 이용한 대류열을 신속하게 사방 내지 팔방으로 신속하게 수렴하여 외부로 배출되도록 본 발명의 제2 실시예에 따른 열수렴 배출유니트(20A)를 장착한다.

본 발명 제2 실시예에 따른 열수렴 배출유니트(20A)는, 도 9 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 역피라미드 형태의 사방 상승류가속면판(8)과 아울러 측벽면부에 열배출슬릿공(12)들을 가지고 내부에는 대류열 수렴통로(40)가 있는 돋움홈틀(10)이 사방으로 연통 형성된 구조이다.

본 발명의 제2 실시예에서는 돋움홈틀(10)의 일측벽면부에 형성된 열배출슬릿공(12)이, 외측벽면부에 형성된 제1 실시예와는 달리 내측벽면부에 형성되어 있다. 그리고 돋움홈틀(10)들의 내측부에는 상부커버(18)가 끼워진후 체결되어서 사측방 상승류 가속면판(8a) 상부로 먼지 등이 앉는 것을 방지한다.

상기와 같은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열수렴 배출유니트(20A)가 배전반 하우징(2)의 평지붕(3)에 형성된 상방 개구부(6)에 설치되면, 배전반 하우징(2)의 내실에서 방출된 70~80℃의 열이 배전반 하우징(2) 하방의 급기공(24)을 통해 인입된 냉기를 뎁혀서 자연 대류현상으로 상승하고 역파라미드형태의 사측방 상승류 가속면판(8a)을 타고 사방면으로 분산되어 올라가 천장부 상측에 형성된 각 대류열 수렴통로(40)에 수렴되게 하고, 그 후 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 대류열 수렴통로(40)를 각기 갖는 4개의 돋움홈틀(10)의 내측벽면에 형성된 열배출슬릿공(12)들을 통해서 외부로의 열배출이 이루어진다.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 열수렴박스(20A) 구조는 대형 외함인 경우에는 8방향(4방향 ×2개) 열배출 구조를 취하게 하여서 배기능력을 개선할 수 있고, 중소형 외함인 경우에는 4방향 열배출 구조로 구현해도 배기능력을 개선할 수 있다.

다른 한편, 도 16은 본 발명의 제2 실시예에서 변형된 열수렴 배출유니트(20A)의 사시 구성도이다.

도 16을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예의 변형된 열수렴 배출유니트(20A)의 경우는 본 발명의 제2 실시예와 같은 4방향 열배출 구조이지만, 4개의 돋움홈틀(10)의 상부둑부에 상부커버(18a)가 얹혀서 덮히고 열배출슬릿공(12)들이 돋움홈틀(10)의 외벽면부에 배열 형성된 구조이다.

도 16에 도시된 본 발명의 제2 실시예의 변형 구조는 돋움홈틀(10)의 상부둑부에 상부커버(18a)가 얹혀서 체결되므로, 그 위에 쌓인 먼지 청소가 수월한 이점이 있다.

또 다른 한편, 도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열수렴 배출유니트(20B)의 사시 구성도이다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 열수렴 배출유니트(20B)는 삼측방 상승류 가속면판(8b)을 갖는 형태이며, 또 일측이 개방되고 3개의 돋움홈틀(10)로 평면 "ㄷ"자형으로 둘러싼 형태로서, 3개의 돋움홈틀(10)의 내측부에는 상부커버(18)가 끼워져 체결된 구조이다.

본 발명의 제3 실시예와 같은 열수렴 배출유니트(20B)는 일측방에 돋움홈틀(10)이 없음에 따라 상부커버(18)에 앉은 먼지 등을 개방부를 통해서 쓸어내기가 편리한 구조이다.

상기와 같은 다양한 실시예를 갖는 본 발명은 공통적으로 하우징(2) 반내의 모선부스바의 공간확보가 자유로우며, 전기도체가 대류열에 의한 영향을 별로 받지 않는 이점이 있다. 더욱이 본 발명은 기존의 배전반 하우징도 상부판넬만을 본 발명의 따른 열수렴 배출유니트(20)(20A)(20B)를 갖는 평지붕 상부판넬로 교체할 수 있고, 볼트에 의한 장탈착이 가능하며, 열수렴 배출유니트(20)(20A)(20B)의 사이즈를 도 8의 예시에서 볼 수 있듯이 그 사용처에 맞게 확대 및 축소 제작이 가능하고 필요한 곳에서만 설치할 수도 있는 것이다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

본 발명은 수배전반 내부에서 발생하는 열을 별도의 동력원 없이 자가 대류방식으로 외부로 쉽게 배출할 수 있도록 하는데에 이용할 수 있다.

(2)-- 배전반 하우징 (3)-- 평지붕
(4)-- 배전용 덕트 (5)-- 부스덕트 도체
(6)-- 상방 개구부 (8)-- 이측방 상승류 가속면판
(8a)-- 사측방 상승류 가속면판 (8b)-- 삼측방 상승류 가속면판
(10)-- 돋움홈틀 (12)-- 열배출슬릿공
(14)-- 일측 절곡브라켓 (14a)-- 대류열 흐름방향 유도부
(16)-- 타측 절곡브라켓 (17)-- 측부 막음브라켓
(17a)-- 추가 막음편 (18)(18a)-- 상부커버
(19)-- 통로막음편 (20)(20A)(20B)-- 열수렴 배출유니트
(22)-- 배전반 구성 발열체 (24)-- 급기공
(26)-- 횡방설치대 (28)-- 수평지지대
(30)-- 절연애자 (32)-- 부스바
(40)-- 대류열 수렴통로

Claims (7)

1. 옥내용 수배전반 장치에 있어서,
   배전반 하우징(2)의 천장부에 대응된 평지붕(3)내에서 배전용 덕트(4)의 설치위치를 제외한 상부면을 하나 이상 개구하여서 하나 이상의 상방 개구부(6)를 형성하고, 평지붕(3) 내에 형성된 각 상방 개구부(6)에는 "∩"단면 형태로 장홈을 갖는 돋움홈틀(10)을 한쌍으로 구비한 열수렴 배출유니트(20)가 설치되게 구성하되,
   열수렴 배출유니트(20)는,
   심부의 하방절곡선에 의해 "V"형으로 절곡형성된 이측방 상승류 가속면판(8)과, 평지붕(3) 상방으로 돌출되며 내부에는 이측방 상승류 가속면판(8)의 이측방 외곽을 연잇는 "∩"단면 장홈형태의 대류열 수렴통로(40)를 갖는 두개의 돋움홈틀(10)을 이격 구비함과 동시에 각 돋움홈틀(10)의 측벽면부에는 다수의 열배출슬릿공(12)들이 형성되게 구성하여서,
   배전반 하우징(2) 내실의 배전반 구성 발열체(22)에서 발생한 열이 대류 현상으로 상승하고 이측방 상승류 가속면판(8)을 타면서 양측면으로 분산 및 가속된 상태로 상승후 배전용 덕트(4)측으로의 대류열 진입이 지양됨과 동시에 돋움홈틀(10)내의 대류열 수렴통로(40)에 수렴되어지고, 대류열 수렴통로(40)에 수렴되어진 대류열이 돋움홈틀(10)의 측벽면부에 형성된 다수 열배출슬릿공(12)들을 통과해서 배전반 하우징(2)의 외부로 배출되게 구성함을 특징으로 하는 자가 대류형 열배출이 가능한 옥내용 수배전반 장치.
   
2. 옥내용 수배전반 장치에 있어서,
   배전반 하우징(2)의 천장부에 대응된 평지붕(3)내에서 배전용 덕트(4)의 설치위치를 제외한 상부면을 하나 이상 개구하여서 하나 이상의 상방 개구부(6)를 형성하고, 평지붕(3)의 상방 개구부(6)에는 "∩"단면형태로 장홈을 갖는 돋움홈틀(10)을 평면 "ㄷ"형태나 "ㅁ"형태로 구비한 열수렴 배출유니트(20A)(20B)가 설치되게 구성하되,
   열수렴 배출유니트(20A)(20B)는, 심부에 하단부가 가지며 둘 이상으로 절곡형성된 삼측방 내지 사측방의 상승류 가속면판(8a)(8b)중 하나와, 평지붕(3) 상방으로 돌출되며 내부에는 삼측방 내지 사측방의 상승류 가속면판(8a)(8b)의 각 측방 외곽에 연잇는 "∩"단면 장홈형태의 대류열 수렴통로(40)를 갖는 돋움홈틀(10)을 구비함과 동시에 각 돋움홈틀(10)의 측벽면부에는 다수의 열배출슬릿공(12)들이 형성되게 구성하여서,
   배전반 하우징(2) 내실의 배전반 구성 발열체(22)에서 발생한 열이 대류 현상으로 상승하고 삼측방 내지 사측방의 상승류 가속면판(8a)(8b)을 타면서 면분산 및 가속된 상태로 상승후 배전용 덕트(4)측으로의 대류열 진입이 지양됨과 동시에 각 돋움홈틀(10)내의 대류열 수렴통로(40)에 수렴되어지고, 대류열 수렴통로(40)에 수렴되어진 대류열이 돋움홈틀(10)의 측벽면부에 형성된 다수 열배출슬릿공(12)들을 통과해서 배전반 하우징(2)의 외부로 배출되게 구성함을 특징으로 하는 자가 대류형 열배출이 가능한 옥내용 수배전반 장치.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 돋움홈틀(10)은 대류열 흐름방향 유도부(14a)를 갖는 일측 절곡브라켓(14)과 측벽면부에 열배출슬릿공(12)들이 배열 형성된 타측 절곡브라켓(16)의 조립으로 구성함을 특징으로 하는 자가 대류형 열배출이 가능한 옥내용 수배전반 장치.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 열배출슬릿공(12)은 돋움홈틀(10)의 내측 및 외측벽면부 중의 하나 이상에 형성됨을 특징으로 하는 자가 대류형 열배출이 가능한 옥내용 수배전반 장치.
   
5. 제3항에 있어서, 상방 상승류 가속면판(8)(8a)(8b) 상부를 덮어주는 상부커버(18)를 더 구비하되, 돋움홈틀(10)들 내에 끼워져 체결되거나 돋움홈틀(10)들의 둑상부면을 덮으며 체결되게 구성함을 특징으로 하는 자가 대류형 열배출이 가능한 옥내용 수배전반 장치.
   
6. 제3항에 있어서, 열배출슬릿공(12)은 가로방향 슬릿으로서 상하좌우로 행렬을 이루며 다수로 배치형성됨을 특징으로 하는 자가 대류형 열배출이 가능한 옥내용 수배전반 장치.
   
7. 제3항에 있어서, 열배출슬릿공(12)의 하방에는 상승류의 부상을 돕는 외부 냉기를 유입하기 위한 냉기유입슬릿공을 더 구비함을 특징으로 하는 자가 대류형 열배출이 가능한 옥내용 수배전반 장치.

Images