KR102085858B1

KR102085858B1 - 염해저감을 위한 수배전반의 온,습도 제어 시스템

Info

Publication number: KR102085858B1
Application number: KR1020190121997A
Authority: KR
Inventors: 홍성운; 이광재; 전용우
Original assignee: 사단법인 행복드림복지회
Priority date: 2019-10-02
Filing date: 2019-10-02
Publication date: 2020-03-06

Abstract

본 발명은 수배전반 내부의 고온 다습한 공기가 열전모듈에 의해 냉각되면서 냉각시 발생된 열이 수배전반 외부로 원활하게 방출되도록 하여 냉각 효과를 극대화함으로써 자연환기가 되지 않는 폐쇄형 수배전반 내부의 온,습도를 제어할 수 있으며, 과도한 온도 상승을 방지할 수 있고, 수배전반 내부에 스며들 수 있는 염분을 저감시킬 수 있는 수배전반의 온,습도 제어 시스템을 개시한다.

Description

염해저감을 위한 수배전반의 온,습도 제어 시스템{TEMPERATURE AND HUMIDITY CONTROL SYSTEM OF DISTRIBUTING BOARD}

본 발명은 전력을 공급하거나 전력설비를 제어하는 수배전반에 있어서, 상기 수배전반 상단의 일측벽에 결합되되 수배전반의 내부로부터 외부로 관통되도록 소정 폭을 갖으며 내부가 비어있는 열전모듈 고정틀과; 상기 열전모듈 고정틀 내부에 장착되며, 양면이 각각 냉각면과 발열면으로 구성되어 냉각작용을 통해 수배전반 내부의 온도와 습도를 제어하는 동시에 냉각시 발생된 열을 수배전반 외부로 방출시켜 염분을 포함하는 습기로 인한 피해를 방지할 수 있도록 하는 열전모듈과; 상기 열전모듈의 양측면에 결합되어 냉각과 발열시 열교환을 방지하는 한 쌍의 절연판과; 상기 열전모듈의 냉각면에 밀착되며 수배전반 내부의 공기가 열전모듈의 냉각면에 접촉되도록 하는 알루미늄 재질의 다공판 및 상기 열전모듈의 발열면에 밀착되면서 외부로 돌출되어 발열면으로부터 방출되는 열을 외부로 방출시키는 방열판과; 상기 다공판에 결합되어 수배전반 내부에 냉기가 순환되도록 하는 냉각팬 및 상기 방열판에 결합되어 외부로의 방열을 촉진시키는 방열팬;을 포함하는 것을 특징으로 하는 염해저감을 위한 수배전반의 온,습도 제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 수배전반은 빌딩, 학교, 공장, 항만, 공항, 상, 하수 처리장, 변전소, 중공업플랜트, 제철소 등의 광범위한 전력 수용가에서 고압의 전력을 저압으로 변환하여 해당 설비에게 공급하는 수배전 계통에 설치되어 전력 감시, 제어 및 보호를 위하여 사용된다.

이러한 수배전반은 통상 배전반이라 불리기도 하는데, 고온과 전기절연 저하로 인한 화재 및 감전사고, 전기적 트러블을 방지하기 위해 외함 내부의 습도와 온도를 일정 수준으로 유지하여야 할 필요가 있다.

우리나라는 삼면이 바다이고 해안가에는 크고 작은 도시들이 들어서 있으며, 이와 같이 바다에 접해있는 해안 도시들은 바다에서 불어오는 염분을 포함한 바람으로 인해 수배전반 등의 부식이 빨리 진행되어 피해가 막대한 실정인데, 특히 바닷가에 설치되는 옥외 수배전반의 경우 염해로 인해 잦은 고장과 부품들을 교체하고 있으며, 그 수명이 4~5년에 불과한 실정이다.

이에 대한민국 등록실용신안공보 제20-0420179호에 "수,배전반 습기제거용 PTC히터"가 개시되었다. 상기의 PTC히터는 배전반 내부의 온도를 올려 상대습도를 떨어뜨림으로써 습기 및 온도로 인한 절연저하 및 전열 열화 현상을 방지할 수는 있었으나, 배전반 내부의 공기를 가열하여 상대습도가 올라가는 것을 방지하기 위해서 배전반의 온도를 지속적으로 높여 운전하게 됨으로써 배전반 내부의 온도가 너무 올라 배전반 내의 기기수명을 단축시키는 문제점이 있었다.

또한, 상기의 선행기술을 포함한 종래의 히터 방식의 기술들은 겨울철에는 유용하지만 여름철에는 사용할 수 없는 방식의 기술들로 수배전반 내부의 고온 다습한 환경 조건을 해결하지 못해 왔다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 수배전반 하단부에 염해필터를 설치해 외부 공기를 흡입해 환기하는 다양한 선행기술들이 개시되었는데, 빈번한 필터의 교체로 인한 유지보수 피로도가 많으며, 온습도를 모니터링만 할 뿐, 적극적인 내부 온습도 제어를 구현할 수 없다는 문제점이 있었으며, 필터를 사용한 자연 환기 방식으로 수배전반 내부의 습기와 온도 제어를 위해서는 또 다른 장치가 필요할 수 밖에 없었다.

또한, 지금까지 수배전반 내부 온도를 검출하여 염해 방지장치(필터 방식)와 연관시켜 실내온도 감지를 통해 송풍 팬을 제어하는 등 배전반 내부의 온도를 모니터링해서 경고를 하는 많은 장치들은 보급되었으나, 냉각 방식을 통해 배전반의 내부 온도를 적극적으로 제어하는 기술은 전혀 개시되어 있지 않다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 양면이 각각 냉각면과 발열면으로 구성되어 냉각작용과 발열작용이 동시에 발생되는 열전소자를 포함하는 열전모듈이 열전모듈 고정틀을 매개로 수배전반에 장착되어 수배전반 내부의 온도와 습도를 제어하는 동시에 냉각시 발생된 열을 수배전반 외부로 방출시킴으로써 염분을 포함하는 습기로 인한 피해를 방지할 수 있는 수배전반의 온,습도 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 위하여 본 발명에 따른 염해저감을 위한 수배전반의 온·습도 제어 시스템은 전력을 공급하거나 전력설비를 제어하는 수배전반에 있어서, 상기 수배전반 상단의 일측벽에 결합되되 수배전반의 내부로부터 외부로 관통되도록 소정 폭을 갖으며 내부가 비어있는 열전모듈 고정틀과; 상기 열전모듈 고정틀 내부에 장착되며, 양면이 각각 냉각면과 발열면으로 구성되어 냉각작용을 통해 수배전반 내부의 온도와 습도를 제어하는 동시에 냉각시 발생된 열을 수배전반 외부로 방출시켜 염분을 포함하는 습기로 인한 피해를 방지할 수 있도록 하는 열전모듈과; 상기 열전모듈의 양측면에 결합되어 냉각과 발열시 열교환을 방지하는 한 쌍의 절연판과; 상기 열전모듈의 냉각면에 밀착되며 수배전반 내부의 공기가 열전모듈의 냉각면에 접촉되도록 하는 알루미늄 재질의 다공판과; 상기 열전모듈의 발열면에 밀착되면서 외부로 돌출되어 발열면으로부터 방출되는 열을 외부로 방출시키는 방열판과; 상기 다공판에 결합되어 수배전반 내부에 냉기가 순환되도록 하는 냉각팬; 및 상기 방열판에 결합되어 외부로의 방열을 촉진시키는 방열팬;을 포함하되, 상기 열전모듈은 상기 열전모듈 고정틀 내부에 장착될 수 있도록 대응되는 폭과 너비를 갖으며 테두리는 막혀있고 내부가 비어있는 사각틀 형태의 열전모듈 고정판이 구비되며, 상기 열전모듈 고정판 내부에는 길이방향을 따라 나란하게 배열되는 복수개의 열전소자 및 상기 복수개의 열전소자에 직류 전류를 공급하고 전류를 제어할 수 있는 AC/DC컨버터로 구성되는 열전유닛이 상하 다단으로 복수개로 장착되고, 상기 절연판은 상기 열전모듈과 대응되는 사각 판재 형상으로 이루어지되, 상기 열전소자가 관통되도록 열전소자와 대응되는 형상의 관통홈이 격자 형태로 배열형성되며, 상기 다공판은 상기 절연판과 대응되는 형상의 후면판과, 상기 후면판의 전방에 소정거리를 두고 배치되며 후면판보다 좁은 면적을 갖는 전면판과, 상기 후면판과 전면판의 상단과, 하단 및 양측 모서리를 경사지게 연결하는 측면판으로 이루어지되, 상기 후면판과 전면판에는 상기 냉각팬 작동시 열전소자에 접촉된 공기가 수배전반 내부로 원활하게 이동될 수 있도록 복수개의 통기홀이 형성되고, 상기 측면판에는 상기 냉각팬 작동시 수배전반 내부의 공기가 다공판 내부로 원활하게 흡입되어 열전소자에 접촉되도록 복수개의 내부공기 순환홀이 일정간격을 두고 복수개로 배열형성되는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 본 발명은 상기 수배전반 내부의 공기가 열전소자와 접촉될 때 열전소자의 표면에 맺힌 물방울을 외부로 배출시킬 수 있도록 상기 열전모듈 고정판의 하단에는 길이방향을 따라 소정 각도로 경사진 물받이판이 결합되는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 본 발명은 상기 열전모듈 표면의 결로를 감지하는 이슬점 센서와; 상기 수배전반 내부의 온도와 습도를 측정하는 온습도 센서와; 상기 수배전반 내부의 미세먼지를 측정하는 미세먼지 측정센서와; 상기 이슬점 센서로부터 열전모듈 표면에 결로가 감지되면 상기 열전모듈의 냉각기능과 발열 기능을 전환시키는 전압 극성변환기와; 상기 수배전반 내부 환경에 따라 열전모듈 자체에 공급되는 전류를 증감해 냉각 및 발열 양을 조절하는 전류 변환기와; 상기 복수개의 AC/DC 컨버터를 동시에 또는 선택적으로 작동시키기 위한 컨버터 제어 릴레이와; 상기 수배전반 내부의 온도와 습도가 설정된 조건에 따라 유지될 수 있도록 통합 제어하는 메인제어유닛(MCU);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 수배전반 내부의 계절별 온도, 습도, 미세먼지(염분) 및 부하에 따라 변하는 고온 다습한 공기를 열전모듈로 냉, 온방을 제어하여 과도한 온도상승방지, 계절별 결로현상 방지 등, 배전반 내부의 온습도 및 미세먼지(염분) 저감을 일정하게 유지함으로써 배전반 각 기기들을 최적의 상태로 유지하여 열약한 장소(해안가, 지하실, 터널, 저수지, 하천 등)에 설치되는 배전반의 절연저하 및 자재의 녹(염해로 인한 트러블) 현상 등을 방지하여 내구성을 현저히 향상시킬 수 있는 효과로 수배전반의수명을 연장시킬 수 있다.

도 1 내지 3은 본 발명에 따른 염해저감을 위한 수배전반의 온,습도 제어 시스템을 설명하기 위한 개략적인 예시도.
도 4 내지 6은 본 발명의 실시예에 따른 열전모듈을 설명하기 위한 예시도.
도 7 및 8은 본 발명의 실시예에 따른 다공판의 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 염해저감을 위한 수배전반의 온,습도 제어 시스템에 대하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.

일반적으로 해안가의 봄, 가을, 겨울철에는 이슬, 서리 등에 염분이 다량 함유되어 폐쇄형 배전반 내부로 유입될 수 있다. 이러한 습기와 염분은 날씨가 추워지면서 배전반 기기들에 쌓이게 되고 결로 현상을 발생시킴으로써 각종 장애와 고장을 일으키는 트러블의 원인이 된다.

도 1 내지 3은 본 발명에 따른 염해저감을 위한 수배전반의 온,습도 제어 시스템을 설명하기 위한 개략적인 예시도이고, 도 4 내지 6은 본 발명의 실시예에 따른 열전모듈을 설명하기 위한 예시도이며, 도 7 및 8은 본 발명의 실시예에 따른 다공판의 예시도로서, 본 발명은 전력을 공급하거나 전력설비를 제어하는 수배전반 내부의 온도와 습도를 제어하여 상술한 문제점을 해결할 수 있도록 한 것을 기술적 특징으로 한다.

이를 위해 본 발명은 열전모듈 고정틀(10)과, 열전모듈(20)과, 한 쌍의 절연판(30)과, 다공판(40)과, 방열판(50)과, 냉각팬(60) 및 방열팬(70)을 포함한다.

먼저, 상기 열전모듈 고정틀(10)은 소정 폭을 갖으며 내부가 비어있는 사각틀 형태로서, 상기 수배전반(1) 상단의 일측벽에 내부로부터 외부를 관통되게 결합된다.

상기 열전모듈(20)은 상기 열전모듈 고정틀(10) 내부에 장착되는 것으로, 양면에서 각각 냉각작용과 발열작용이 이루어져 냉각작용을 통해 수배전반 내부의 온도와 습도를 제어하는 동시에 냉각시 발생된 열을 수배전반 외부로 방출시켜 염분을 포함하는 습기로 인한 피해를 방지할 수 있도록 한다.

도 4 내지 6을 참조하면, 상기 열전모듈(20)은 상기 열전모듈 고정틀(10) 내부에 장착되는 열전모듈 고정판(21)과, 상기 열전모듈 고정판 내부에 상하 다단으로 적층되는 열전유닛(22)을 포함한다.

상기 열전모듈 고정판(21)은 열전모듈 고정틀(10) 내부에 장착될 수 있도록 열전모듈 고정틀과 대응되는 폭과 너비를 갖으며 테두리는 막혀있고 내부가 비어있는 사각틀 형태로 이루어진다.

상기 열전유닛(22)은 길이방향을 따라 나란하게 배열되는 복수개의 열전소자(221) 및 상기 복수개의 열전소자에 직류 전류를 공급하고 전류를 제어하기 위한 AC/DC컨버터(222)로 구성된다.

여기에서, 상기 열전소자(221)는 양면이 각각 냉각면(2211)과 발열면(2212)으로 구성되어 열전모듈(20)의 양면에서 냉각작용과 발열작용이 이루어지도록 하여, 수배전반(1) 내부의 공기가 냉각면(2211)에 접촉되어 냉각된 후 수배전반 내부로 재투입되어 온도와 습도가 제어되고, 냉각시 발생된 열은 발열면(2212)의 발열작용에 의해 수배전반 외부로 방출되어 염분을 포함하는 습기로 인한 피해를 방지할 수 있도록 한다.

또한, 각 열전유닛(22)은 작동상태를 육안으로 확인하기 위한 작동확인용 LED(24)를 구비할 수 있다. 예를 들어 상기 작동확인용 LED(24)는 수배전반의 내부에서 냉각작용시 파란색으로 점등되고 발열작용시에는 적생으로 점등되어 각 열전유닛(22)의 작동유무나 현재 작동상태(냉각 또는 발열)를 확인하도록 구성될 수 있다.

한편, 상기 수배전반(1) 내부의 공기가 열전소자(221)와 접촉되면 냉각작용에 의해 열전모듈(20)의 표면에 물방울이 맺히게 되는데, 이러한 물방울이 열전모듈(20)의 표면을 따라 흘러 수배전반(1)의 바닥면으로 떨어지게 되면 시간이 경과함에 따라 그 양이 점차 증가하여 수배전반 내부의 습도를 증가시키는 원인이 될 수 있다.

이러한 문제점을 방지할 수 있도록 본 발명은 상기 열전모듈 고정판(21)의 하단에 길이방향을 따라 물받이판(23)이 결합될 수 있다.

여기에서, 상기 물받이판(23)은 일측에서 타측으로 소정 각도로 경사지게 형성되며, 타측 단부에 배수홀(미도시)을 형성하고, 상기 배수홀의 하부에 수배전반의 외측으로 수분을 배출하기 위한 별도의 배관(미도시)이 연결되어 열전모듈의 표면에 맺힌 물방울이 경사진 물받이판으로 떨어져 일측에서 타측으로 이동한 후 배수홀과 배관을 통해 외부로 배출되도록 하여 염분을 포함하는 습기로 인한 피해를 방지할 수 있고, 수배전반 내부의 습도가 증가하는 것을 방지할 수 있다.

예를 들어, 상기 물받이판(23)은 단면이 "┘"자 형상으로 형성되어 열전모듈의 표면을 따라 흐른 물방울이 자연스럽게 내부로 원활하게 인입되도록 할 수 있고, 열전모듈 고정판에 대하여 약 5°각도로 경사지게 결합되어 일측에서 타측으로 자연스럽게 흐르도록 유도할 수 있다.

한편, 본 발명의 이해를 돕기 위한 도면에서는 길이방향을 따라 나란하게 배열된 5개의 열전소자(221)와 1개의 AC/DC 컨버터(222)로 구성된 열전유닛(22) 4개가 열전모듈 고정판(21) 내부에 상하 다단으로 적층된 형태로 열전모듈(20)을 도시하였으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐이며, 수배전반의 크기, 용량, 발열 특성에 따라 열전소자 또는 열전유닛을 선택적으로 추가하여 구성할 수 있다.

다음으로, 상기 절연판(30)은 열전모듈(20)의 양측면에 열전소자(221)의 테두리를 감싸는 형태로 각각 결합되어 열전모듈(20)의 냉각과 발열시 열교환을 방지한다. 예를 들어, 상기 절연판(30)은 상기 열전모듈(20)과 대응되는 사각 판재 형상으로 이루어지되 열전소자(221)가 관통되도록 열전소자와 대응되는 형상의 관통홈(31)이 격자 형태로 배열형성될 수 있다.

상기 다공판(40)은 냉각면(2211)에 밀착되는 절연판(30)과 결합되어 수배전반(1) 내부의 공기가 내부로 인입되어 열전소자의 냉각면(2211) 표면에 접촉되도록 하는 것으로, 알루미늄 재질로 구성된다. 본 발명에서 상기 다공판의 재질을 알루미늄으로 형성한 이유는 경량 재질로서 무게 절감을 통해 중량피로에 의한 내구성의 저하를 방지할 수 있고, 가공이 용이하며, 열 전도율이 우수하여 냉각 효율성을 극대화할 수 있기 때문이다.

도 7 및 8을 참조하면, 상기 다공판(40)은 상기 절연판(30)과 대응되는 형상의 후면판(41)과, 상기 후면판의 전방에 소정거리를 두고 배치되며 후면판보다 좁은 면적을 갖는 전면판(42)과, 상기 후면판과 전면판의 상단과, 하단 및 양측 모서리를 경사지게 연결하는 측면판(43)으로 이루어진다.

여기에서, 상기 측면판(43)은 후술할 냉각팬(60) 작동시 수배전반 내부의 고온 다습한 공기가 다공판(40) 내부로 원활하게 흡입되어 냉각작용을 하는 열전소자(221)의 표면에 접촉되어 냉각되도록 복수개의 내부공기 순환홀(431)이 일정간격을 두고 복수개로 배열형성되며, 상기 후면판(41)과 전면판(42)은 냉각팬(60) 작동시 열전소자(221)에 접촉된 냉각된 공기가 수배전반 내부로 원활하게 투입되도록 복수개의 통기홀(421)이 형성된다.

상기와 같은 다공판을 포함하는 본 발명은 수배전반 내부의 고온 다습한 공기를 냉각시킨 후 수배전반 내부로 재투입시키는 순환이 반복되면서 온도와 습도를 안정적으로 유지하도록 할 수 있다.

상기 방열판(50)은 발열면(2212)에 밀착되는 절연판(30)게 결합되어 수배전반 내부의 공기가 냉각면(2211)에 접촉되면서 냉각될 때 발생되는 열을 외부로 방출시킨다.

상기 방열판(50)은 방출된 열이 수배전반(1) 내부로 들어오지 않도록 수배전반의 외측으로 돌출되게 구비되는 것이 바람직하다.

상기 냉각팬(60)은 상기 다공판(40)에 결합되어 수배전반 내부에 냉기를 순환시키며, 상기 방열팬(70)은 상기 방열판(60)에 결합되어 외부로의 방열을 촉진시킨다.

또한, 본 발명은 메인제어유닛(Main Control Unit, 80)과, 이슬점 센서(81)와, 온습도 센서(82)와, 전압 극성변환기(83)와, 전류 변환기(미도시)와, 컨버터 제어 릴레이(84)와, 미세먼지 측정센서(85)와, 통신 모듈(86)를 포함할 수 있다.

상기 메인제어유닛(80)은 상기 수배전반 내부의 온도와 습도 및 미세먼지(염분)값이 설정된 조건에 따라 유지될 수 있도록 통합 제어하며, 상기 이슬점 센서(81)는 상기 열전모듈(20) 표면의 결로를 감지하고, 온습도 센서(82)는 상기 수배전반(1) 내부의 온도와 습도를 측정하며, 상기 미세먼지 측정센서(85)는 수배전반(1) 내부의 미세먼지량을 측정한다.

또한, 상기 전압 극성변환기(83)는 상기 이슬점 센서(81)로부터 열전모듈(20) 표면에 결로가 감지되면 상기 열전모듈의 냉각기능과 발열 기능을 전환시키며, 상기 전류 변환기는 상기 수배전반 내부 환경에 따라 열전모듈 자체에 공급되는 전류를 증감해 냉각 및 발열 양을 조절한다.

또한, 상기 컨버터 제어 릴레이(84)는 상기 복수개의 AC/DC 컨버터(222)를 동시에 또는 선택적으로 작동시키며, 상기 통신모듈(86)은 사전에 저장된 데이터, 실시간 경고 등을 외부로 전송한다.

또한, 상기 미세먼지 측정센서(85)는 수배전반 내부의 미세 입자량을 측정해 염분의 증감량을 검출한 다음 그 값을 전송하며, 메인제어유닛(80)은 전달된 값을 바탕으로 열전모듈 작동을 제어한다.

이하, 도 6과 같은 형태의 열전모듈(20)이 열전모듈 고정틀(10)을 매개로 수배전반(1)에 장착되어 있다고 가정하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 염분 저감을 위해 기밀을 유지하고 자연 환기를 하지 않는 폐쇄형 수배전반 내부의 온,습도 및 염분값을 제어하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 온습도 센서(82) 및 미세먼지 측정센서(85)가 수배전반(1) 내부의 온도와 습도 및 미세먼지(염분)를 측정한 다음 메인제어유닛(80)으로 측정값을 전송한다.

메인제어유닛(80)은 사전에 설정된 온도값 및 습도값 및 미세먼지(염분) 측정값과 측정된 은도값 및 습도값 및 미세먼지(염분) 측정값을 비교한 후 냉각 및 발열 여부를 결정한다.

상기 메인제어유닛(80)은 여름철에는 수배전반 내부를 냉각면(2211)으로 구성하고 수배전반의 외부를 발열면(2212)으로 구성하며, 상기 컨버터 제어 릴레이(84)를 작동시켜 각 열전 유닛(22)이 작동되도록 하며, 냉각팬과 방열팬을 동시에 작동시킨다.

상기 온습도 센서(82)와 미세먼지 측정센서(85)는 지속적으로 수배전반 내부의 온도와 습도 및 미세먼지(염분)을 측정하여 상기 메인제어유닛(80)에 전달하며, 상기 메인제어유닛(80)은 검출된 온도값, 습도값 및 미세먼지(염분) 측정값이 설정값에 가까워지면 컨버터 제어 릴레이(84)를 작동시켜 복수개의 열전유닛(22) 중에서 일부를 선택적으로 동작시켜 절전 모드를 수행한다.

상기 이슬점 센서(81)는 열전모듈(20) 표면에 결로 발생 여부를 검출해 메인제어유닛에 정보를 전달한다.

만약, 상기 이슬점 센서(81)로부터 검출신호가 발생되면 컨버터 제어 릴레이(84)는 소정 시간동안 열전유닛(22)의 일부 또는 전체를 정지시킨 후, 전압 극성변환기(83)를 제어하여 열전모듈(20)을 냉각에서 발열로 전환한다.

여기에서, 급격한 전환에 따른 열전소자(221) 표면의 수명 단축을 방지할 수 있도록 결로를 해결할 수 있는 소정의 시간동안(예를 들어 약 5~10초) 극성이 변환되도록 제어한 후 다시 전압 극성변환기를 제어하여 열전모듈을 발열에서 냉각으로 전환되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 봄이나 가을과 같이 기온이 영하로 내려가지 않는 계절은 상기 메인제어유닛(80)은 수배전반(1) 내부에 위치하는 열전소자(221)의 일측면을 냉각면(2211)으로 하여 냉각 모드를 유지하되, 설정된 온도(예를 들어 15℃) 이하로 떨어지면 발열면으로 전환하여 결로 등의 피해를 방지하는 것이 바람직하다. 상기 수배전반(1) 내부가 발열면인 경우에도 온습도 센서(82) 및 미세먼지 측정센서(85)가 지속적으로 수배전반 내부이 온도와 습도 및 미세먼지(염분)를 측정하여 측정값과 설정값이 동일하거나 유사할 경우 컨버터 제어 릴레이는 복수개의 열전유닛 중에서 일부를 정지시켜 전력 소모를 방지할 수 있다.

상기와 같은 본 발명은 측정된 수배전반 내부의 온도와 습도 및 미세먼지(염분)에 따라 열전소자가 냉각작용 또는 발열작용을 실시하도록 하여 염분을 포함하는 습기로 인한 피해를 방지하도록 할 수 있고, 결로 현상을 예방할 수 있으며, 이를 통해 내부 전기설비의 잦은 교체를 방지하여 유지보수의 편리성과 비용을 대폭 절감할 수 있고, 전력설비들의 열화 및 과열로 인한 안전사고를 사전에 예방할 수 있는 현저한 효과가 있다.

1 : 수배전반
10 : 열전모듈 고정틀
20 : 열전모듈
21 : 열전모듈 고정판
22 : 열전유닛
221 : 열전소자
2211 : 냉각면 2212 : 발열면
222 : AC/DC컨버터
23 : 물받이판
24 : 작동확인용 LED
30 : 절연판 31 : 관통홈
40 : 다공판
41 : 후면판
42 : 전면판 421 : 통기홀
43 : 측면판 431 : 내부공기 순환홀
50 : 방열판
60 : 냉각팬
70 : 방열팬
80 : 메인제어유닛(MCU) 81 : 이슬점 센서
82 : 온습도센서 83 : 전압 극성변환기
84 : 컨버터 제어 릴레이와; 85 : 미세먼지 측정센서
86 : 통신 모듈

Claims

전력을 공급하거나 전력설비를 제어하는 수배전반에 있어서,
상기 수배전반 상단의 일측벽에 결합되되 수배전반의 내부로부터 외부로 관통되도록 소정 폭을 갖으며 내부가 비어있는 열전모듈 고정틀(10)과;
상기 열전모듈 고정틀 내부에 장착되며, 양면이 각각 냉각면과 발열면으로 구성되어 냉각작용을 통해 수배전반 내부의 온도와 습도를 제어하는 동시에 냉각시 발생된 열을 수배전반 외부로 방출시켜 염분을 포함하는 습기로 인한 피해를 방지할 수 있도록 하는 열전모듈(20)과;
상기 열전모듈의 양측면에 결합되어 냉각과 발열시 열교환을 방지하는 한 쌍의 절연판(30)과;
상기 열전모듈의 냉각면에 밀착되며 수배전반 내부의 공기가 열전모듈의 냉각면에 접촉되도록 하는 알루미늄 재질의 다공판(40)과;
상기 열전모듈의 발열면에 밀착되면서 외부로 돌출되어 발열면으로부터 방출되는 열을 외부로 방출시키는 방열판(50)과;
상기 다공판에 결합되어 수배전반 내부에 냉기가 순환되도록 하는 냉각팬(60); 및
상기 방열판에 결합되어 외부로의 방열을 촉진시키는 방열팬(70);을 포함하되,
상기 열전모듈(20)은 상기 열전모듈 고정틀 내부에 장착될 수 있도록 대응되는 폭과 너비를 갖으며 테두리는 막혀있고 내부가 비어있는 사각틀 형태의 열전모듈 고정판(21)이 구비되며, 상기 열전모듈 고정판 내부에는 길이방향을 따라 나란하게 배열되는 복수개의 열전소자(221) 및 상기 복수개의 열전소자에 직류 전류를 공급하고 전류를 제어할 수 있는 AC/DC컨버터(222)로 구성되는 열전유닛(22)이 상하 다단으로 복수개로 장착되고,
상기 절연판(30)은 상기 열전모듈(20)과 대응되는 사각 판재 형상으로 이루어지되, 상기 열전소자(221)가 관통되도록 열전소자와 대응되는 형상의 관통홈(31)이 격자 형태로 배열형성되며,
상기 다공판(40)은 상기 절연판과 대응되는 형상의 후면판(41)과, 상기 후면판의 전방에 소정거리를 두고 배치되며 후면판보다 좁은 면적을 갖는 전면판(42)과, 상기 후면판과 전면판의 상단과, 하단 및 양측 모서리를 경사지게 연결하는 측면판(43)으로 이루어지되,
상기 후면판(41)과 전면판(42)에는 상기 냉각팬 작동시 열전소자에 접촉된 공기가 수배전반 내부로 원활하게 이동될 수 있도록 복수개의 통기홀(421)이 형성되고,
상기 측면판(43)에는 상기 냉각팬 작동시 수배전반 내부의 공기가 다공판 내부로 원활하게 흡입되어 열전소자에 접촉되도록 복수개의 내부공기 순환홀(431)이 일정간격을 두고 복수개로 배열형성되는 것을 특징으로 하는 염해저감을 위한 수배전반의 온,습도 제어 시스템.
삭제
제1항에 있어서, 상기 수배전반 내부의 공기가 열전소자와 접촉될 때 열전소자의 표면에 맺힌 물방울을 외부로 배출시킬 수 있도록 상기 열전모듈 고정판(21)의 하단에는 길이방향을 따라 소정 각도로 경사지게 물받이판(23)이 결합되는 것을 특징으로 하는 염해저감을 위한 수배전반의 온,습도 제어 시스템.
삭제
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 열전모듈 표면의 결로를 감지하는 이슬점 센서와;
상기 수배전반 내부의 온도와 습도를 측정하는 온습도 센서와;
상기 수배전반 내부의 미세먼지를 측정하는 미세먼지 측정센서와;
상기 이슬점 센서로부터 열전모듈 표면에 결로가 감지되면 상기 열전모듈의 냉각기능과 발열 기능을 전환시키는 전압 극성변환기와;
상기 수배전반 내부 환경에 따라 열전모듈 자체에 공급되는 전류를 증감해 냉각 및 발열 양을 조절하는 전류 변환기와;
상기 복수개의 AC/DC 컨버터를 동시에 또는 선택적으로 작동시키기 위한 컨버터 제어 릴레이와;
상기 수배전반 내부의 온도와 습도가 설정된 조건에 따라 유지될 수 있도록 통합 제어하는 메인제어유닛(MCU);을 포함하는 것을 특징으로 하는 염해저감을 위한 수배전반의 온,습도 제어시스템.