KR101637181B1 - 자연풍냉각구조를 가진 함체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 함체가 지붕부와 기기 저장부를 갖게 하고, 상기 지붕부가 상기 기기 저장부의 상단에서 연직방향으로 이격되어 상기 기기 저장부의 상단 4모서리에서 기립된 지주들에 의해 지지되게 하고, 상기 기지 저장부의 상부를 천장판에 의해 폐쇄하고, 상기 천장판 중앙부에 상기 기기 저장부의 내부와 외부를 서로 유통시키기 위해 형성된 통풍구를 다공판으로 덮고, 상기 기기 저장부의 4개의 기립벽부를 평판의 속판과 겉판을 이들 사이에 스페이서를 개재시킨 상태에서 이들을 체결수단에 의해 이들을 고정시키고, 상기 속판의 상부 및 하부에 외기가 출입할 수 있게 위에서 아래로 경사진 루버형 관통구멍을 형성시킨 함체에 관한 것이다.

Description

자연풍냉각구조를 가진 함체{box having cooling sturcture by natural wind}

본 발명은 자연풍냉각구조를 가진 함체에 관한 것이다.

일반적으로 발전소에서 만들어진 전기는 송전에 적합한 154,000㎸의 고압으로 승압되어 1차 변전소로 송전되고, 1차변전소에서는 공급받은 전압을 22,900㎸로 강하하여 2차 변전소 및 각 수용가로 공급하는 절차를 거치게 된다.

이와 같이, 발전소에서 고압으로 송전된 전력은 각 수용가의 수전설비쪽으로 안전하게 공급하기 위한 전기설비인 수배전반이 이용되는데, 이러한 수배전반은 통상적으로, 박스 형태의 함체를 이루면서 외부와 차단된 상태로 지상의 특정위치나 전원공급이 필요한 위치 등에서 콘크리트 구조물과 같은 기초대위에 설치되어진다.

또한, 이와 같은 수배전반은 전기의 사용량이 날로 증가하고, 전기의 설비가 대형화 및 첨단화됨으로써, 상대적으로 커지고 있으며, 전기 사용의 다양화에 부응하여 수전부, 변압부, 배전부, 정류부, 차단부 및 콘센트 등이 내장되는 추세이다.

그러나, 이와 같이 수배전반에 구비되는 전기장치의 용량이 커지면서 점점 복잡하게 됨에 따라, 내부에 장착된 전기기기 등이 자체적으로 발생시키는 방열량이 매우 높아 내부 온도가 상승되는데, 이러한 배전반 내부의 온도 상승 시 적절한 방출이 이루어지지 않으면 수배전반 내부에 내장된 기기들이 녹아 버리는 현상이 발생되어, 단전을 초래할 수 있는 취약성이 있고, 이는 수용가에 대한 전력의 안정적인 공급을 저하시키게 된다는 문제점을 종래의 수배전반은 가진다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 수배전반이 한국특허등록 제10-1033096호에 개시되어 있다.

상기 개시된 수배전반의 함체는 환풍기의 날개의 힘에 의해서만 외기를 수배전반의 상하, 전후, 좌우에서 유입하여 환풍기의 날개를 거쳐서 다시 수배전반의 외부로 배출시키는 것이어서, 하절기에는 온종일 환풍기가 가동되게 되어 운용비용이 증대되고 환풍기의 노후가 신속하게 되어 자주 교체되어야만 하는 문제점을 가진다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 수배전반의 함체 내부에 그 내부온도를 감지하는 센서를 구비시키고 상기 센서에서 소정된 온도가 감지되면 상기 환풍기를 가동하는 방안이 고려되고 있지만, 한번 수배전반의 함체 내부가 소정된 온도까지 상승되면 수배전반의 함체가 이미 가열되어 있기 때문에 상기 환풍기에 의해 신속하게 그 소정된 온도를 낮추기가 어렵다고 하는 문제점을 가진다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 함체가 본 출원인에 의해 특허등록된 특허등록 제10-1362736호에 개시되어 있다.

상기 개신된 함체에서는 지붕부와 기기 저장부가 있고, 상기 지붕부 내부에 기기 저장부의 내부 공간과 유통하는 자연풍통로 공간이 존재하고, 상기 기기 저장부의 4개의 기립벽부의 상단에 고정된 상기 지붕부의 4개의 기립벽부 중 전후 기립벽부보다 함체의 바깥쪽으로 돌출된 상기 지붕부의 전후 밑면에 자연풍이 출입될 수 있는 출입구가 있고, 상기 지붕부의 4개의 기립벽부에 통풍구가 형성되고, 상기 통풍구를 통하여 빗물이 상기 함체 내부공간에 침입하는 것을 방지하기 위해 상기 통풍구에 위에서 아래로 경사진 빗물침입방지용 루버가 상기 통풍구에 구비되고, 상기 기기 저장부의 4개의 기립벽부를 평판의 속판과 파형판의 겉판이, 상기 속판이 상기 겉판에 대하여 밑으로 더 돌출되고 상기 겉판이 상기 속판에 대하여 위로 더 돌출되게 배치되어 이들이 적층되어 리벳팅 등에 의해 이들이 고정되고, 상기 속판의 하부에 외기가 출입할 수 있는 관통구멍이 형성되고, 상기 관통구멍에 외기중에 함유된 이물질이 함체 내로 출입하는 것을 방지하기 위해 필터가 개재되어 있다.

하지만 상기 개시된 함체에서는 상기 지붕부의 4개의 기립벽부의 통풍구에 위에서 아래로 경사진 빗물침입방지용 루버가 구비되어 있어서, 외기가 상기 지붕부 내부로의 출입이 원활하지 않아, 외기출입에 따른 압력수두가 낮아지는 데 한계가 있어서, 기기저장부 내부의 공기를 용이하게 지붕부를 통해서 배기시키지 못하여 환기를 통한 함체의 방열에 문제가 있다.

본 발명은 상기된 문제점을 해결하는 것에 과제를 가진다.

본 발명은 함체가 지붕부와 기기 저장부를 갖게 하고, 상기 지붕부가 상기 기기 저장부의 상단에서 연직방향으로 이격되어 상기 기기 저장부의 상단 4모서리에서 기립된 지주들에 의해 지지되게 하고, 상기 기지 저장부의 상부를 천장판에 의해 폐쇄하고, 상기 천장판 중앙부에 상기 기기 저장부의 내부와 외부를 서로 유통시키기 위해 형성된 통풍구를 다공판으로 덮고, 상기 기기 저장부의 4개의 기립벽부를 평판의 속판과 겉판을 이들 사이에 스페이서를 개재시킨 상태에서 이들을 체결수단에 의해 이들을 고정시키고, 상기 속판의 상부 및 하부에 외기가 출입할 수 있게 위에서 아래로 경사진 루버형 관통구멍을 형성시킴으로써 상기 과제를 해결할 수 있다.

본 발명은, 상기와 같은 과제해결수단에 의해, 외기가 상기 지붕부와 상기 천장판 사이에서 출입하는 상태에서, 대류현상에 의해 아래에서 위로 올라가는 대류외기가 겉판과 속판에 의해 형성된 공간의 아래로 들어와 상기 공간을 따라 위로 그리고 상기 속판의 관통구멍을 통하여 기기 저장부 내로 이동하게 되고, 상기 공간을 따라 위로 올라가면서 속판을 식힌 대류외기가 상기 지붕부와 상기 천장판 사이로 출입하는 출입외기의 흐름속에 들어가 출입외기와 함께 수배전반 밖으로 배출되게 되고, 그리고 상기 속판의 관통구멍을 통하여 기기 저장부 내로 이동하는 대류외기가 기기 저장부 내에 배치된 기기들을 식히면서 상기 출입외기의 흐름속에 들어가 출입외기와 함께 수배전반 밖으로 배출되게 되어, 자연력에 의해 함체의 속판을 식히고 동시에 기기 저장부에 내에 마련된 기기들도 식히는 것을 가능하게 하여, 함체 내부의 온도가 상승하는 빈도수를 종래보다 현저히 낮추어서 환풍기의 가동수를 줄여 유지보수비용을 종래보다 낮출 수 있고, 겉판과 속판 사이에 공기층이 형성되어 기기 저장부의 기립벽부가 단열판재로서 작용하게 되어 신속하게 함체의 내부의 온도가 상승되는 것을 방지하는 작용효과를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 함체의 정면도,
도 2는 도 1의 평면도.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명될 것이다.

도 1에는 본 실시예의 함체가 부호 100으로서 지시되어 있다.

상기 함체(100)는 지붕부(10)와 기기 저장부(20)를 포함하고 있다.

상기 지붕부(10)와 상기 기기 저장부(20) 사이에는 기기 저장부(20)의 내부 공간(S2)과 유통하는 자연풍통로 공간(S1)이 형성되어 있다.

상기 기기 저장부(20)는, 장방형의 베이스(21), 상기 장방형의 베이스(21)에에 기립설치된 4개의 기립벽부(22), 상기 4개의 기립벽부(22)에 4개의 변이 장착된 천장판(23)을 포함하고 있다.

상기 지붕부(10)는 상기 천장판(23)에 대하여 연직방향 상향으로 이격되어 상기 천장판(23)에 장착된 지붕판(11)과 그리고 상기 천장판(23)의 중앙에 개구된 개구(23a)에 기단이 고정되고 선단이 상기 지붕판(11)에 연직방향 하향으로 인접하여 이격되게 상기 천장판(23)에서 돌출되어 뻗어 있는 방출관(12)을 포함하고 있다.

상기 방출관(12)의 선단에는 이물질이 상기 기기 저장부(20) 내로 유입되는 것을 방지하기 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 다공판(13)이 덮혀져 있다.

상기 지붕판(11)과 상기 천장판(23) 사이에는 사방이 수평방향으로 개방된 상기 자연풍통로 공간(S1)이 형성되어 있고, 상기 방출관(12)으로 빗물이나 눈이 유입되지 못하게 상기 지붕판(11)이 상기 천장판(23)에 대하여 사방으로 더 돌출되어 있다.

상기 기기 저장부(20)의 4개의 기립벽부(22) 각각은 속판(22A)과 겉판(22B)을 포함하고 있다. 상기 속판(22A)과 상기 겉판(22B)은 복수개의 스페이서(25)를 개재하여 서로 포개어 져서 체결수단에 의해 고정되어 있어서, 상기 속판(22A)과 상기 겉판(22B) 사이에는 상기 자연풍통로 공간(S1)과 유통하는 대류통로공간(S3)이 형성되어 있다.

상기 복수개의 스페이서(25)의 일단은 상기 겉판(22B)에 고정되어 너트화되어 있고 상기 체결수단의 볼트는 상기 속판(22A)을 관통하여 상기 스페이서(25)에 체결되게 된다.

그리고 상기 4개의 기립벽부(22)의 상기 속판(22A) 각각의 상변은 상기 천장판(23)에 고정되어 있고 상기 속판(22A) 각각의 하변은 상기 베이스(21)에 고정되어 있다.

상기 속판(22A)의 하부 및 상부 중 적어도 어느 하나에는 상기 대류통로공간(S3)에서 유동하는 외기가 상기 내부공간(S2)으로 유입될 수 있게 위에서 아래로 경사진 루버형 관통구멍(26)이 복수개의 형성되어 있다.

상기 도어(24)가 구비되지 않은 기립벽부(22)에는 종래와 같이 환풍기(30)가 구비되어 강제적으로 함체(100)의 내부공간(S2)에 존재하는 공기가 함체(100) 밖으로 배출될 수 있다.

또한, 상기 함체(100) 내부에는, 종래와 같이, 함체(100)의 내부 온도를 감지하는 도시되지 않은 센서가 구비되어 있고, 상기 센서는 상기 환풍기(30)에 접속되어 상기 센서에 의해 감지된 온도에 따라 상기 환풍기(30)가 가동되게 되어 있다.

상기와 같이 구성된 함체는 다음과 같이 작용될 수 있다.

상기 지붕판(11)과 상기 전장판(23) 사이의 자연풍통로 공간(S1)이 사방으로 개방되어 있기 때문에, 유동하는 외기가 자연풍통로 공간(S1)의 일측에서 타측으로 출입하는 상태에서 외기의 대류현상에 의해 아래에서 위로 올라가는 대류외기가 겉판(22B)과 속판(22A)에 의해 형성된 대류통로공간(S3)의 아래로 들어와 상기 대류통로공간(S3)을 따라 위로 그리고 상기 속판(22A)의 복수개의 루버형 관통구멍(26)을 통하여 기기 저장부(20) 내로 이동하게 되고, 상기 대류통로공간(S3)을 따라 위로 올라가면서 속판(22A)을 식힌 대류외기가 외부로 빠져 나가거나 또는 상기 자연풍통로 공간(S1)의 일측 내부로 들어왔다가, 속도수두가 높으면 압력수두가 낮아진다는 베르누이 정리에 의거하여, 상기 자연풍통로 공간(S1)에서 출입하는 출입외기의 흐름 속에 들어가 출입외기와 함께 함체(100) 밖으로 배출되게 되고, 그리고 상기 속판(22A)의 루버형 관통구멍(26)을 통하여 기기 저장부(20)의 내부공간(S2) 내로 유입된 대류외기가 기기 저장부 내에 배치된 기기들을 식히면서, 상기 베르누이 정리에 의거하여, 상기 자연풍통로 공간(S1)에서 출입하는 출입외기의 흐름 속에 들어가 출입외기와 함께 함체(100) 밖으로 배출되게 된다.

따라서, 본 실시예의 함체는, 자연력에 의해 함체(100)의 속판(22A)을 식히고 동시에 기기 저장부(20) 내에 마련된 기기들도 식히는 것을 가능하게 하여, 함체(100) 내부의 온도가 상승하는 빈도수를 종래보다 현저히 낮추어서 환풍기(30)의 가동수를 줄여 유지보수비용을 종래보다 낮출 수 있고, 겉판(22B)과 속판(22A) 사이에 공기층이 형성되어 기기 저장부(20)의 기립벽부(22)가 단열판재로서 작용하게 되어 신속하게 함체(100)의 내부의 온도가 상승되는 것을 방지할 수 있다.

아울러, 본 실시예의 함체는, 상기 지붕판(11)과 상기 천장판(23) 사이의 자연풍통로 공간(S1)이 사방으로 개방되어 있기 때문에, 외기가 자연풍통로 공간(S1)에서의 출입이 원활하여, 외기출입에 따른 압력수두가 종래보다 높아지게 되어, 기기저장부 내부의 공기를 용이하게 자연풍통로 공간(S1)를 통해서 함체 밖으로 용이하게 그리고 신속하게 배기시킬 수 있다.

10; 지붕부, 20; 기기 저장부, 30; 환풍기

Claims (4)

1. 지붕부(10)와 기기 저장부(20)를 포함하고 있는 함체에 있어서,
   상기 지붕부(10)와 상기 기기 저장부(20) 사이에는 기기 저장부(20)의 내부 공간(S2)과 유통하는 자연풍통로 공간(S1)이 형성되어 있고,
   상기 기기 저장부(20)는, 장방형의 베이스(21), 상기 장방형의 베이스(21)에에 기립설치된 4개의 기립벽부(22), 및 상기 4개의 기립벽부(22)에 4개의 변이 장착된 천장판(23)을 포함하고 있고,
   상기 지붕부(10)는 상기 천장판(23)에 대하여 연직방향 상향으로 이격되어 상기 천장판(23)에 장착된 지붕판(11)과 그리고 상기 천장판(23)의 중앙에 개구된 개구(23a)에 기단이 고정되고 선단이 상기 지붕판(11)에 연직방향 하향으로 인접하여 이격되게 상기 천장판(23)에서 돌출되어 뻗어 있는 방출관(12)을 포함하고 있고,
   상기 지붕판(11)과 상기 천장판(23) 사이에는 사방이 수평방향으로 개방된 상기 자연풍통로 공간(S1)이 형성되어 있고,
   상기 방출관(12)으로 빗물이나 눈이 유입되지 못하게 상기 지붕판(11)이 상기 천장판(23)에 대하여 사방으로 더 돌출되어 있고,
   상기 기기 저장부(20)의 4개의 기립벽부(22) 각각은 속판(22A)과 겉판(22B)을 포함하고 있고,
   상기 속판(22A)과 상기 겉판(22B)은 복수개의 스페이서(25)를 개재하여 서로 포개어 져서 체결수단에 의해 고정되어 있어서, 상기 속판(22A)과 상기 겉판(22B) 사이에는 상기 자연풍통로 공간(S1)과 유통하는 대류통로공간(S3)이 형성되어 있고,
   상기 속판(22A)의 하부 및 상부 중 적어도 어느 하나에는 상기 대류통로공간(S3)에서 유동하는 외기가 상기 내부공간(S2)으로 유입될 수 있게 관통구멍(26)이 복수개의 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 함체.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 관통구멍(26)은 위에서 아래로 경사진 루버형인 것을 특징으로 하는 함체.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 복수개의 스페이서(25)의 일단은 상기 겉판(22B)에 고정되어 너트화되어 있고,
   상기 체결수단의 볼트는 상기 속판(22A)을 관통하여 상기 스페이서(25)에 체결되는 것을 특징으로 하는 함체.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 4개의 기립벽부(22)의 상기 속판(22A) 각각의 상변은 상기 천장판(23)에 고정되어 있고,
   상기 속판(22A) 각각의 하변은 상기 베이스(21)에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 함체.

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