KR101679463B1 - 배전반 캐비닛 내에 설치하는 가열 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 지지체 및 가열 바디를 구비하고 지지체가 가열 바디를 홀더 내에 교체 가능하게 수용하고 있는, 배전반 캐비닛 내에 설치하는 가열 장치에 관한 것이다. 지지체 상에 가열 바디의 간단하면서도 확실한 장착은, 홀더가 제한 요소들이 부착될 접촉면을 구비하고, 이들 제한 요소는 접촉면의 평면에 대해 횡방향으로 가열 바디를 형상 맞춤 방식으로 움직이지 못하게 하며, 하나 또는 복수의 스냅 락 요소(snap-lock element)가 홀더의 영역에 마련되어, 홀더 내에서 가열 바디를 움직이지 못하게 한다는 점에서 달성된다.

Description

배전반 캐비닛 내에 설치하는 가열 장치{HEATING DEVICE FOR INSTALLATION IN A SWITCHGEAR CABINET}

본 발명은, 지지체 및 가열 바디를 구비하고 지지체가 가열 바디를 홀더 내에 교체 가능하게 수용하고 청구항 1의 전제부에 따른, 배전반 캐비닛(switchgear cabinet) 내에 설치하는 가열 장치에 관한 것이다.

이러한 형태의 가열 장치는 특히 배전반 캐비닛이 실외 영역에 배치되어 있는 경우에 이용된다. 날씨 조건에 따라, 배전반 캐비닛 내에 수용된 전자 장치들의 신뢰성 있는 작동을 위해 가열 장치를 이용하여 열 수준을 상승시킬 필요가 있다. 또 다른 용례는 배전반 캐비닛 내부에 응축수의 형성의 위험이 있는 경우이다. 가열 장치는 배전반 캐비닛 내부에 고정되어, 이에 따라 가용 가열 출력을 이용할 수 있도록 된다.

각각에 대해 필요로 하는 출력을 갖는 다양한 가열 요소가 상이한 용례들에 이용될 수 있다. 통상적으로, 가열 장치는 장착 브래킷에 의해 상부 헤드 레일에 고정된다. 장착 브래킷은 한편으로는 가열 바디와 연결되고, 배전반 캐비닛 내에 장착된 상부 헤드 레일 또는 섀시에 나사 체결하도록 나사 보어를 포함하고 있다.

이러한 형태의 가열 장치는 본 출원인의 회사 소개 브로셔 "Rittal-Handbuch 31, Seiten 654 und 655"로부터 공지되어 있다.
청구항 1의 전제부에 따른 가열 장치는 US 2005/0006053 A1로부터 공지되어 있다. 지지체가 홀더 내에 가열 바디를 교체 가능하게 수용하며, 제한 요소들이 서로 간격을 두고 떨어져 배치되어 가열 바디를 위한 안내 레일을 형성한다. 가열 바디가 안내 레일 내에 완전히 삽입된 경우, 가열 바디는 스냅-락 요소에 의해 제위치에 로킹된다. 스냅 락 요소는 제한 요소들에 대해 횡방향으로 배치되어, 가열 바디가 확고하게 유지될 최종 장착 위치를 획정한다.
EP 0 002 660 A1에는 U형 단면을 갖고 온도 조절 장치와 함께 가열 바디를 수용하도록 된 베이스 플레이트로 이루어진 배전반 캐비닛용 가열 장치를 개시하고 있다. 이 베이스 플레이트에는 연속하는 고정용 이중 웨브가 마련되며, 이들 웨브 내에 나사 홈이 형성되어, 자가 태핑(self-tapping)식 체결용 나사가 그 내의 임의의 위치에 나사 체결될 수 있도록 되어 있다.
가열 바디를 온도 조절 장치 하우징 상에 나사 체결하는 배전반 캐비닛 히터가 DE 92 17 778 U1에 개시되어 있다.
마지막으로, GB 2 140 260 A에도 지지체에 나사 체결될 수 있는 가열 바디를 개시하고 있다.

본 발명의 목적은, 배전반 캐비닛 내부에 신속하고 용이하게 설치할 수 있고 가열 바디의 신뢰성 있는 고정을 보장하는, 도입부에서 언급한 형태의 가열 장치를 제공하는 데에 있다.

이러한 목적은 청구항 1에 따른 가열 장치에 의해 해결된다. 홀더가 서로 간격을 두고 떨어진 제한 요소들 사이에 수직으로 배치된 접촉면을 구비하며, 홀더 내에서 가열 바디를 움직이지 못하게 하는 하나 또는 복수의 스냅 락 요소(snap-lock element)가 홀더의 영역에 마련되어, 제한 요소들이 접촉면의 평면에 대해 횡방향으로 가열 바디를 형상 맞춤(form-fitting) 방식으로 움직이지 못하게 한다. 제한 요소들은 스냅 락 요소를 형성하도록 홀더의 단부 영역에서 불연속적이다. 이러한 식으로, 가열 바디의 길이 방향으로 개방되어 가변 길이의 가열 바디를 이용할 수 있게 하는 지지체의 기하학적 형상이 얻어진다.

이러한 가열 장치는 지지체가 원하는 고정 자리에, 예를 들면 상부 헤드 레일에 우선 결합되도록 배전반 캐비닛 내부에 장착될 수 있다. 이어서, 가열 요소가 지지체의 홀더 내에 삽입되어 스냅 락 요소 내에 스냅 체결될 수 있다. 따라서, 공구를 사용하지 않는 조립이 가능하다. 로킹된 상태에서, 가열 장치는 한편으로는 접촉면 상에 지지되며, 다른 한편으로는 제한 요소에 의해 지지된다. 이에 의해, 가열 바디는 접촉면의 평면에 대한 횡방향으로의 병진 운동에 대해 형상 맞춤 방식으로 신뢰성 있게 고정된다. 가열 요소의 신뢰성 있는 고정은 그러한 스냅 락 요소에 의해 이루어질 수 있다.
접촉면에 대해 각도를 이루게 경사져 조립 중에 가열 바디를 홀더 내로 안내하는 안내 슬로프를 포함하는 지지부가 홀더 영역에 배치되도록 마련되기 때문에, 가열 바디는 조립 중에 홀더 내로 기울어진 채로 삽입될 수 있고, 안내 슬로프가 그 삽입 운동을 안내한다. 이어서, 가열 바디는 스냅 락 요소에 로킹된 상태로 홀더 내로 피벗된다. 이러한 조립은 독특한 것으로서 간단한 방식으로 수행될 수 있다.
본 발명의 가능한 변형예에 따르면, 스냅 락 요소는 접촉면에 대해 직교하는 방향으로 가열 바디를 형상 맞춤 방식으로 움직이지 못하게 하도록 된다. 또한, 홀더는 가열 바디의 리세스와 맞물릴 수 있는 돌출부를 포함하도록 마련된다. 또 다른 변형예에서는 스냅 락 요소가 가열 바디의 리세스와 맞물리도록 마련될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 홀더는 형재 섹션(profiled section)으로서 구현될 수 있는 가변 길이의 가열 바디들을 위한 인터페이스를 포함하도록 마련될 수 있다. 따라서, 사용자에게는 키트(kit)가 제공되며, 상이한 가열 출력을 갖는 가열 바디들이 홀더에 선택적으로 부착될 수 있다. 가열 바디는 저렴한 반제품으로부터 형재 섹션으로서 소정 길이로 절단될 수 있다.

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제한 요소들은 특히 평행한 웨브(web)로서 구현될 수 있으며, 이 웨브에 가열 바디가 그 상에 형성된 장착 바아를 통해 맞대진다. 이러한 조치에 의해, 다양한 부품들의 개수를 더욱 감소시킬 수 있다.

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본 발명에 따른 가열 장치에서, 스냅 락 요소는 가열 바디와 일체로 형성되고 열교환 핀으로서 구현된 장착 바아에 로킹되도록 배치될 수 있다. 한편으로는 부품들의 개수가 감소된다. 다른 한편으로는, 가열 바디는 가열 에너지가 장착 바아를 통해서도 소산될 수 있다는 점에서 효율이 최적화되도록 구성된다.

본 발명의 고려될 수 있는 변형예에 따르면, 서로 간격을 두고 떨어져 배치되어 케이블 덕트를 획정하는 2개의 조립 바디가 홀더에 부착되며, 그 케이블 덕트는 가열 바디의 전기 단자에 대한 진입로를 제공하며, 조립 바디들 중 하나 또는 둘 모두는 가열 바디의 공기 안내 영역과 공간적으로 연결된 공기 덕트를 에워싸도록 된다. 한편, 2개의 조립 바디는 가열 바디의 전기 단자를 차폐하는 기능을 한다. 다른 한편으로, 조립 바디들은 가열 바디의 공기 안내 영역을 향해 목표로 한 배향으로 공기가 흐르게 하는 공기 덕트를 제공한다.

케이블 덕트는 지지체에 스냅 체결되는 제거 가능한 커버에 의해 폐쇄될 수 있다. 커버가 제거되는 경우, 가열 요소의 전기 단자가 설치를 위해 용이하게 진입할 수 있게 된다.

본 발명의 특히 바람직한 변형예에 따르면, 가열 바디가 일체로 성형된 열교환 핀을 갖는 압출 형재(形材)로서 구현되며, 가열 바디는 가열 요소가 삽입될 수 있는 가열 요소 수납부를 갖는 베이스 부분을 포함하도록 된다. 이러한 조치에 의해, 제조될 가열 바디에 대해 특히 간단하고 비용 효율적인 구조가 얻어질 수 있다. 특히, 가열 바디는 양호한 열교환 특성을 보장하는 압출 알루미늄 형재로 제조될 수 있다. 가열 요소는 가열 바디와 가열 요소 간에 양호한 열전달을 가능하게 하도록 가열 요소 수납부 내에 압입될 수 있다.

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본 발명을 도면에 도시한 예시적인 실시예의 도움으로 아래에서 상세하게 설명할 것이다.
도 1은 지지체를 정면에서 본 사시도이며,
도 2는 가열 바디를 측면에서 본 사시도이고,
도 3은 다른 변형 실시예의 지지체를 정면에서 본 사시도이며,
도 4 및 도 5는 가열 바디를 나타내는 다양한 도면이고,
도 6은 다른 변형 실시예의 가열 바디의 정면도이다.

도 1은 플라스틱으로 이루어진 사출 성형 부품으로서 구현된 지지체(10)를 도시하고 있다. 이 지지체는 접촉면(12)을 갖는 홀더(11)를 포함한다. 접촉면(12)의 중앙에는 직사각형 단면을 갖는 돌출부(15)가 접촉면의 평면 위로 융기되어 있다. 지지체(10)의 배면에 대한 접근을 허용하는 보어(19)가 접촉면(12) 내에 가공되어 있다. 배전반 캐비닛 내부의 지지부(16)에 결합하는 기능을 하는 고정 나사가 보어(19)를 통해 안내될 수 있다. 예를 들면, 상부 헤드 레일 또는 장착 섀시가 지지부(16)로서 이용될 수 있다.

접촉면(12)은 그 양측부에서 2개의 제한 요소(13)에 의해 경계가 획정되고 있다. 제한 요소(13)들은 평행하게 간격을 두로 떨어진 리브형 웨브로서 구현된다. 제한 요소(13)들은 스냅 락 요소(14)를 형성하도록 접촉면(12)의 단부 영역에서 불연속적이다. 스냅 락 요소(14)는 지지체(10)에 탄성적으로 일체적으로 결합된다. 스냅 락 요소들은 접촉면(12)에 대해 평행하게 배치된 가파른 로킹면으로 합쳐지는 경사 편향면을 포함한다.

지지부(16)는 스냅 락 요소(14)와는 멀리 떨어진 제한 요소(13)에 연결된다. 지지부(16)는 접촉면(12)의 평면의 방향으로 제한 요소(13)를 지나 돌출하도록 구현된다. 이러한 식으로, 언더컷이 형성된다. 이 언더컷은 접촉면의 평면에 대해 90°미만의 각도로 경사진 안내 슬로프(16.1)로 합쳐진다. 2개의 조립 바디(17)가 스냅 락 요소(14)와는 멀리 떨어진 접촉면(12)의 단부에서 지지체(10)에 형성된다. 이들 조립 바디(17)는 서로 간격을 두고 떨어져, 측방향으로 케이블 덕트(18)를 획정한다. 각각의 조립 바디(17)는 공기 덕트(17.1)를 에워싼다. 한편, 공기 덕트(17.1)는 접촉면(12)의 길이 방향으로 개방된다. 다른 한편으로, 공기 덕트(17.1)는 도 1에서 명확하게 확인할 수 있는 바와 같이 지지체(10)의 배면측을 향해 개방된다. 게다가, 공기 덕트(17.1)는 또한 도 1의 하부에 위치한 바닥면에서 개방된다.

도 2는 지지체(10)에 장착될 수 있는 가열 바디(20)를 도시한다. 가열 바디(10)는 알루미늄 압출 형재 섹션으로서 구현된다. 이 가열 바디는 열교환 핀(22)이 일체적으로 형성된 베이스 부분(21)을 포함한다. 이 베이스 부분(21)은 가열 바디(20)의 길이 방향으로 연속적인 리세스를 이루는 가열 요소 수납부(25)에 의해 뚫려있다. 그 저부측에서의 가열 요소(20)의 열교환 핀(22)들은 측방향으로 돌출하는 장착 바아(24)를 형성하도록 구현되어 있다. 밀링 가공 홈 형태의 리세스(23)가 장착 바아(24)들 사이에서 가열 바디(20) 내로 가공된다. 리세스(23)는 지지체(10)의 돌출부(15)가 그 내에 수용될 수 있게 하는 치수를 갖는다. 도 2에서 도시 생략한 전기 가열 요소가 가열 요소 수납부(25) 내에 압입될 수 있다. 이러한 압입 과정은, 가열 요소의 열전달면이 가열 요소 수납부(25)의 경계면과 직접 접촉하여 양호한 열전달을 보장하도록 구성된다.

가열 바디(20)를 장착하기 위해, 장착 바아(24)를 지지부(16)의 안내 슬로프(16.1)로 가져간다. 가열 바디(20)의 길이 방향 중심 축선은 접촉면(12)의 평면에 대해 90°미만의 각도를 이룬다.

가열 바디(20)는 장착 바아(24)가 지지부(16)의 언더컷 영역에 도달할 때까지 안내 슬로프(16.1)를 따라 미끄러지도록 홀더(11) 내에 삽입될 수 있다. 그 후에, 가열 바디(20)는 그 길이 방향 중심 축선이 접촉면(12)에 대해 평행하게 될 때까지 아래로 젖혀질 수 있다. 아래로 젖혀지는 경우에, 돌출부(15)가 리세스(23)와 맞물린다. 동시에, 스냅 락 요소(14)가 그들의 편향 슬로프에 의해 장착 바아(24)에 도달한다. 그러면, 탄성적으로 매달린 스냅 락 요소(14)는 장착 바아(24)가 편향 슬로프를 통과할 때까지 반대 방향으로 편향된다. 이어서, 스냅 락 요소(14)가 내측으로 스냅 체결되며, 스냅 락 요소(14)의 스냅 체결된 면은 장착 바아(24) 뒤에 걸린다. 따라서, 가열 바디(20)가 형상 맞춤 방식으로 횡방향으로 제한 요소(13)에 부착된다. 제한 요소(13)의 길이 방향에서는 가열 바디(20)가 형상 맞춤 방식으로 돌출부(15)에 유지된다. 접촉면(12)에 직교하는 방향에서는 스냅 락 요소(14) 및 지지부(16)의 언더컷에 의해 가열 바디(20)의 오프셋이 방지된다. 이러한 식으로, 가열 바디(20)는 지지체(10)에 신뢰성 있게 고정된다.

가열 요소의 전기 단자는 가열 바디(20)의 조립 상태에서는 케이블 덕트(18)의 영역에 유지된다. 따라서, 전기적 연결이 간단한 방식으로 이루어질 수 있다. 마지막으로, 케이블 덕트(18)는 커버(도시 생략)에 의해 덮일 수 있다.

작동 중에, 가열 요소는 자신의 열 출력을 가열 바디(20)로 전달한다. 가열 출력은 주로 배전반 캐비닛 내부로의 대류 작용에 의해 열교환 핀(22)에서 소산된다. 대류는 공기 덕트(17.1)의 굴뚝 효과로 인해 유지된다.

도 3은 지지체(10)의 다른 변형 실시예를 도시하고 있다. 지지체(10)는 도 1에 따른 지지체(10)의 실시예의 특징들에 본질적으로 상응한다. 특히, 2개의 웨브형 제한 요소(13)에 의해 측방향으로 경계가 획정된 접촉면(12)을 갖는 홀더(11)를 포함한다. 게다가, 지지체(10)는 2개의 조립 바디(17)를 갖고 있고, 이들 조립 바디는 각각 공기 덕트(17.1)를 에워싸고 측방향으로 케이블 덕트(18)로 합쳐진다. 또한, 이 정도까지는 도 3의 지지체(10)는 도 1의 지지체(10)와 유사하여, 전술한 관련 설명을 참조할 수 있다. 도 3에 따른 지지체(10)의 경우, 돌출부 형태의 2개의 지지부가 각각의 제한 요소(13)에 형성된다. 두 제한 요소(13) 모두의 지지부(16)들은 쌍을 이루어 대향하고 있어, 가열 바디(20)를 위한 슬라이딩 가이드를 형성한다. 두 조립 바디(17)의 영역에는 스냅 락 요소(14)를 갖는 설편형 스프링 요소가 접촉면(12)으로부터 노출되어 있다.

도 4 및 도 5는 지지체(10)에 장착하도록 구성된 가열 바디(10)의 변형 실시예를 도시하고 있다. 도 4 및 도 5에 따른 가열 바디(20)는 본질적으로 도 2의 가열 바디에 상응한다.

도 2의 가열 바디와의 차이점은, 도 4 및 도 5의 가열 바디(20)가 가열 바디(20)의 단부측 영역에 배치된 리세스(23)를 갖고 있다는 점이다. 리세스(23)는 스냅 락 요소(14)를 위한 로킹 수납부로서 기능한다. 가열 바디(20)를 장착하기 위해, 조립 바디와는 멀리 떨어진 접촉면(12)의 단부 상에 장착 바아(24)를 배치한다. 이제, 장착 바아(24)가 지지부(16)의 아래를 지나가는 동안에 가열 바디(20)는 접촉면(12) 상에서 이동할 수 있다. 따라서, 지지부(16)는 접촉면(12)에 대해 수직으로 가열 바디(20)가 들어올려지는 것을 방지한다. 가열 바디(20)를 삽입하는 동안, 리세스(30)를 포함하는 가열 바디(20)의 단부가 스냅 락 요소(14)에 이르게 된다. 스냅 락 요소(14)의 설편형 탭은 아래쪽으로 편향된다. 이러한 편향은 접촉면(12)에 대해 경사진 접근 슬로프에 의해 지원된다. 리세스(23)가 스냅 락 요소(14)의 영역에 도달하자마자, 스냅 락 요소(14)는 리세스(23) 내에 로킹되어, 가열 바디(20)를 축방향으로 변위 불가능하게 고정시킨다. 그 결과, 가열 요소(20)는 지지체(10)에 신뢰성 있게 부착된다.

도 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 리세스(23)는 밀링 가공 홈으로서 구현되어 있다.

도 6은 가열 바디의 다른 변형 실시예를 도시하고 있다. 밀링 가공 홈 대신에, 리세스(23)는 열교환 핀(22)이 궁극적으로 리세스(23b) 내로 톱질되어 측방향으로 굴곡되도록 생성되어 있다. 2개의 평행한 절개부가 각각의 열교환 핀(22)에 대해 형성되어 있고, 이들 절개부는 도 4에 도시한 리세스(23)의 폭이 얻어지도록 서로 간격을 두고 떨어져 있다.

역시 도 5 및 도 6에서 확인할 수 있는 바와 같이, 각각의 가열 바디(20)는 길이 방향으로 연장하는 2개의 나사 채널(24.1)을 포함한다. 필요하다면, 가열 바디(20)는 지지체(10)에 추가적으로 나사 체결될 수 있다.

Claims (11)

1. 지지체(10) 및 가열 바디(20)를 구비하고 상기 지지체(10)가 가열 바디(20)를 홀더(11) 내에 교체 가능하게 수용하고 있으며, 상기 홀더(11)가 서로 간격을 두고 떨어진 제한 요소(13)들 사이에 세워지게 배치된 접촉면(12)을 구비하며, 상기 홀더(11) 내에서 가열 바디(20)를 움직이지 못하게 하는 하나 또는 복수의 스냅 락 요소(snap-lock element)(14)가 홀더(11)의 영역에 마련되어, 제한 요소(13)들이 접촉면의 평면에 대해 횡방향으로 가열 바디(20)를 형상 맞춤(form-fitting) 방식으로 움직이지 못하게 하는 것인 배전반 캐비닛(switchgear cabinet) 내에 설치하는 가열 장치로서,
   - 상기 제한 요소(13)들은 스냅 락 요소를 형성하도록 접촉면(12)의 단부 영역에서 불연속적이며,
   - 상기 접촉면(12)에 대해 90°미만의 각도로 경사져 조립 중에 가열 바디(20)를 홀더(11) 내로 안내하는 안내 슬로프(16.1)를 포함하는 지지부(16)가 상기 홀더(11)의 영역에 배치되며,
   - 상기 홀더(11)는 가열 바디의 리세스(23)와 맞물리는 돌출부(15)를 포함하거나, 상기 스냅 락 요소(14)가 가열 바디의 리세스(23)와 맞물리는 것을 특징으로 하는 가열 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 홀더(11)는 형재 섹션(profiled section)으로서 구현되는 가변 길이의 가열 바디(20)들을 위한 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제한 요소(13)들은 평행한 웨브(web)로서 구현되며, 이 웨브에 가열 바디(20)가 가열 바디 상에 형성된 장착 바아(24)를 통해 맞대지는 것을 특징으로 하는 가열 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스냅 락 요소(14)는, 가열 바디(20)와 일체로 형성되고 열교환 핀으로서 구현된 장착 바아(24)에 로킹되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 가열 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 서로 간격을 두고 떨어져 배치되어 케이블 덕트(18)를 획정하는 2개의 조립 바디(17)가 상기 홀더(11)에 부착되며, 상기 케이블 덕트(18)는 가열 바디(20)의 전기 단자에 대한 진입로를 제공하며, 상기 조립 바디(17)들 중 하나 또는 둘 모두는 가열 바디(20)의 공기 안내 영역과 공간적으로 연결된 공기 덕트(17.1)를 에워싸는 것을 특징으로 하는 가열 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 케이블 덕트(18)는 지지체(10)에 스냅 체결되는 제거 가능한 커버에 의해 폐쇄될 수 있는 것을 특징으로 하는 가열 장치.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가열 바디(20)가 일체로 성형된 열교환 핀(22)을 갖는 압출 형재(形材)로서 구현되며, 상기 가열 바디(20)는 가열 요소가 삽입되는 가열 요소 수납부(25)를 갖는 베이스 부분(21)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가열 장치.
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