KR102105932B1 - 차열, 단열 및 방열기능을 동시에 갖는 전자 장비 수용 함체의 외벽 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자 장비 수용 함체의 외벽 구조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 벽체 내부에 PCM 브릿지를 삽입하여 내부 공간의 온도가 높을 때, 내부 공간의 열을 흡수하여 외부 공간으로 배출하고, 외부 공간의 온도가 높을 때, 외부 공간의 열을 흡수하여, 내부 공간으로 전달되는 것을 차단함으로서 내부 온도의 증가를 방지하여 전자 장비의 오작동을 줄이고 공조 장치의 사용을 최소화하여 유지비를 낮출 수 있는 전자 장비 수용 함체의 외벽 구조에 관한 것이다

Description

차열, 단열 및 방열기능을 동시에 갖는 전자 장비 수용 함체의 외벽 구조{External wall structure of case for electric elements with thermal barrier, heat insulation and heat dissipation}

본 발명은 전자 장비 수용 함체의 외벽 구조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 벽체 내부에 PCM 브릿지를 삽입하여 내부 공간의 온도가 높을 때, 내부 공간의 열을 흡수하여 외부 공간으로 배출하고, 외부 공간의 온도가 높을 때, 외부 공간의 열을 흡수하여, 내부 공간으로 전달되는 것을 차단함으로서 내부 온도의 증가를 방지하여 전자 장비의 오작동을 줄이고 공조 장치의 사용을 최소화하여 유지비를 낮출 수 있는 전자 장비 수용 함체의 외벽 구조에 관한 것이다.

ESS(Energy Storage System,에너지저장장치), 중계기, 교통신호기, 분전반 등과 같은 기기는 전자 장비 수용 함체에 다양한 전자 장비를 수용하여 제작된다.

이 전자 장비 수용 함체는 수용되는 전자 장비들을 외부로부터 보호하며, 사람이나 동물이 접근하는 것을 차단한다.

한편, 전자 장비들은 동작하면서 열이 발생하는데 이 열은 전자 장비 수용 함체 내부의 온도 상승을 유발하고 열에 의해 전자 장비의 수명이 단축되고 기능도 저하된다.

온도 상승이 심할 경우 전자 장비들은 오작동이나 동작 불능 상태가 발생하며, 화재에 의해 소실되기도 한다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 대한민국 공개특허 공보 제10-2006-0065172호 (2006. 06. 14 공개)(이하‘종래기술’이라고 함)에서는 일면에 도어가 설치되어 개폐가 가능하며, 함체의 내부공간이 형성되어 전자 장비들이 실장되는 일면에 방열판을 부착시켜, 함체에서 발생되는 열을 외부로 배출시키는 기술이 제시되어 있다.

하지만, 종래기술은 함체의 일면이 방열판으로 구비되어 실장면적 대비 방열면적이 좁아 함체 내부의 열을 적절히 방출시키지 못하며, 전자 장비에서 발생되는 열을 즉각적으로 방출시키기 위한 실장영역이 함체 내부 공간에 비해 협소하게 마련됨에 따라, 실장되는 전자 장비의 부품의 개수에 비례하여 함체의 부피 또한 증가하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 종래기술은 함체 내부의 온도는 외부로 방열할 수 있으나 외부의 열이 내부로 유입되는 것을 방지하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은 전자 장비 수용 함체의 외벽 전체에서 내부 공간의 열을 외부로 배출할 수 있는 전자 장비 수용 함체의 외벽 구조를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 전자 장비 수용 함체의 내부 열을 외부로 방출하고 외부의 열은 내부로 유입되는 것을 억제하여 내부 온도를 효과적으로 유지할 수 있는 전자 장비 수용 함체의 외벽 구조를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 전자 장비 수용 함체로 조사되는 광을 반사시켜 외부의 열이 내부로 유입되는 것을 최소화할 수 있는 전자 장비 수용 함체의 외벽 구조를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내부 공간을 갖는 전자 장비 수용 함체의 외벽 구조로서, 상기 내부 공간에서 외부 공간 방향으로 내부 방열층, 단열층, 외부 방열층이 순차로 적층되어 구성되며, 상기 단열층에는 일단은 상기 내부 방열층에 접촉하고 타단은 상기 외부 방열층에 접촉하는 복수 개의 PCM 브릿지가 구비되고, 상기 PCM 브릿지들은 상기 내부 공간의 온도가 상기 외부 공간의 온도보다 높을 때, 상기 내부 공간의 열을 상기 내부 방열층으로부터 전달받아 축열한 후, 상기 외부 방열층으로 전달하여 상기 내부 공간의 열을 배출하고, 상기 외부 공간의 온도가 상기 내부 공간의 온도보다 높을 때, 상기 외부 공간의 열을 상기 외부 방열층으로부터 전달받아 축열함으로써 상기 외부 공간의 열이 상기 내부 공간으로 전달되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 전자 장비 수용 함체의 외벽 구조를 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 외부 방열층의 외측면에는 광을 반사하여 열을 차단하는 차열층이 구비된다.

또한, 본 발명은 상기 외벽 구조를 갖는 전자 장비 수용 함체를 더 제공한다.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.

먼저, 본 발명의 전자 장비 수용 함체의 외벽 구조에 의하면, 함체의 외벽 전체에서 차열, 단열 및 방열 기능을 수행할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 전자 장비 수용 함체의 외벽 구조에 의하면, 축열 기능을 수행하는 PCM 브릿지를 이용하여 내부 공간의 온도가 외부 공간보다 높을 때, 내부 공간의 열을 전달받아 축열한 후, 방열하며, 외부 공간의 온도가 내부 공간보다 높을 때, 외부 방열층의 열을 축열하여 내부 공간으로 전달되는 것을 차단하여 내부 온도를 적절하게 유지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 전자 장비 수용 함체의 외벽 구조에 의하면, 외부의 빛을 반사하여 벽체의 온도가 증가하는 것을 최대한 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외벽 구조가 적용된 전자 장비 수용 함체를 보여주는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장비 수용 함체의 외벽 구조를 자세하게 보여주는 도면이다.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.

이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.

그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외벽 구조가 적용된 전자 장비 수용 함체를 보여주는 도면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장비 수용 함체의 외벽 구조를 자세하게 보여주는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장비 수용 함체의 외벽 구조(이하, '외벽 구조'라 함)는 ESS(Energy Storage System,에너지저장장치), 중계기, 교통신호기, 분전반 등에 적용될 수 있는 전자 장비 수용 함체의 외벽 구조로써, 차열, 단열 및 방열 기능을 동시에 갖는다.

다만, 상기 전자 장비 수용 함체(100)는 ESS, 중계기, 교통신호기, 분전반 등의 함체에 국한되지 않으며, 열이 발생하는 모든 전자 장비를 수용하기 위한 함체에 적용될 수 있다.

상기 외벽 구조(110)는 상기 전자 장비 수용 함체(100)의 외벽 전체에 적용되는 것이 바람직하나 경우에 따라 부분적으로 적용될 수 있다.

또한, 상기 외벽 구조(110)는 상기 전자 장비 수용 함체(100)의 내부 공간(a)에서 외부 공간(b) 방향으로 내부 방열층(111), 단열층(112) 및 외부 방열층(113)이 적층되어 구성되며, 상기 외부 방열층(113)의 외면에는 차열층(114)이 더 구비될 수 있다.

또한, 상기 단열층(112)에는 복수 개의 PCM 브릿지(115)가 구비된다.

상기 내부 방열층(111)은 외부 공간(b)과 맞닿는 면으로 내부 공간의 열을 흡수하여 전도하는 층이다.

예를 들면, 상기 내부 방열층(111)은 구리나, 알루미늄 또는 구리-알루미늄 복합체를 이용할 수 있다.

그러나 소정의 강성을 갖고 열 전도율이 높다면, 어떠한 재료도 이용이 가능하다.

상기 단열층(112)은 상기 내부 방열층(111)의 외면에 적층되고, 상기 내부 방열층(111)과 아래에서 설명할 외부 방열층(113) 간의 열 전달을 차단한다.

또한, 상기 단열층(112)은 우레탄 폼과 같은 열차단재를 충전한 층일 수 있다.

상기 외부 방열층(113)은 상기 단열층(112)의 외면에 적층되고, 내부 공간(a)을 열을 외부 공간(b)으로 방열하는 역할을 수행한다.

또한, 상기 외부 방열층(113)은 상기 내부 방열층(111)과 마찬가지로 구리나, 알루미늄 또는 구리-알루미늄 복합체를 이용할 수 있다.

또한, 상기 단열층(112)에는 알단은 상기 내부 방열층(111)에 접촉하고 타단은 상기 외부 방열층(113)에 접촉하는 복수 개의 PCM 브릿지(115)가 이격되어 구비된다.

상기 PCM 브릿지(115)는 상변화 물질(Phase Change Materials)로 이루어지는 브릿지로써, 봉형 또는 바형 케이스에, 상변화 물질을 충전하여 제작된다.

그러나 상기 PCM 브릿지(115)는 상기 단열층(112)을 타공하여 상변화 물질(Phase Change Materials)을 충전함으로써 형성이 가능하다.

한편, 상변화 물질은 특정한 온도에서 온도의 변화 없이 고체에서 액체로, 액체에서 기체로 또는 그 반대 방향으로 상이 변화되면서 열을 흡수 또는 방출할 수 있는 잠열재, 축열재 또는 열 조절 기능을 하는 물질로써 자체적으로 주위의 열을 저장하였다가 필요할 때 방출하는 온도 조절 기능물질이다.

즉, 상기 내부 공간(a)의 온도가 상기 외부 공간(b)의 온도보다 높을 때, 상기 내부 공간(a)의 열을 상기 내부 방열층(111)으로부터 전달받아 축열한 후, 상기 외부 방열층(113)으로 전달하여 상기 내부 공간(a)의 열을 배출한다.

역으로, 상기 외부 공간(b)의 온도가 상기 내부 공간(a)의 온도보다 높을 때, 상기 외부 공간(b)의 열을 상기 외부 방열층(113)으로부터 전달받아 축열함으로써 상기 외부 공간(b)의 열이 상기 내부 공간(a)으로 전달되는 것을 차단하여 내부 공간(a)의 온도를 조절한다.

따라서, 함체 내부의 공조 시스템이 설비될 경우, 공조 시스템의 사용을 최소화할 수 있고, 내부 공간(a)이 과열되는 것을 방지할 수 있다.

상기 차열층(114)은 상기 외부 방열층(113)의 외측면에 적층되고 외부의 광을 반사하여 열을 차단한다.

또한, 상기 차열층(114)은 세라믹 패널로 제작이 가능하며, 금속 패널에 세라믹 도료를 코팅하여 제작될 수도 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

100:전자 장비 수용 함체 110:함체 구조
111:내부 방열층 112:단열층
113:외부 방열층 114:차열층
115:PCM 브릿지

Claims (3)

1. 내부 공간을 갖는 전자 장비 수용 함체의 외벽 구조로서,
   상기 내부 공간에서 외부 공간 방향으로 내부 방열층, 단열층, 외부 방열층, 차열층이 순차로 적층되어 납작한 패널 형태의 벽면 구조를 가지며,
   상기 내부 방열층과 상기 외부 방열층은 각각 구리, 알루미늄 또는 구리-알루미늄 복합체로 이루어지고, 상기 단열층은 우레탄 폼으로 이루어지고, 상기 차열층은 세라믹 패널로 제작되거나 금속 패널에 세라믹 도료를 코팅하여 제작되며,
   상기 차열층는 외부의 광을 반사하여 열을 차단하고,
   상기 단열층에는 일단은 상기 내부 방열층에 접촉하고 타단은 상기 외부 방열층에 접촉하는 복수 개의 PCM 브릿지가 구비되고,
   상기 PCM 브릿지들은 상기 내부 공간의 온도가 상기 외부 공간의 온도보다 높을 때, 상기 내부 공간의 열을 상기 내부 방열층으로부터 전달받아 축열한 후, 상기 외부 방열층으로 전달하여 상기 내부 공간의 열을 배출하고, 상기 외부 공간의 온도가 상기 내부 공간의 온도보다 높을 때, 상기 외부 공간의 열을 상기 외부 방열층으로부터 전달받아 축열함으로써 상기 외부 공간의 열이 상기 내부 공간으로 전달되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 전자 장비 수용 함체의 외벽 구조.
   
2. 삭제
3. 제 1 항의 외벽 구조를 갖는 전자 장비 수용 함체.

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