KR102191814B1 - 제어반 냉각 제습기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제어반 냉각 제습기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제어반의 측면에 탈부착가능하게 부착되어, 각종 전자 장치에서 발생된 열기로 인하여 고온으로 올라간 제어반의 내부 온도를 냉각시키고, 제어반 내부의 습기를 제거하기 위한, 제어반 냉각 제습기에 관한 것이다.
본 발명에 따른, 제어반의 측면에 탈부착가능하게 부착되어 제어반 내의 온도를 냉각시키고 습기를 제거하기 위한 제어반 냉각 제습기는 상기 제어반의 측면에 탈부착가능하게 부착되며, 내부에 공간부를 지니는 냉각 제습기 몸체; 상기 냉각 제습기 몸체의 전면에 결합되며, 일측에 냉각 제습기 내부의 공기를 외부로 배출시키는 외부 배출구가 형성된 냉각 제습기 덮개; 상기 냉각 제습기 몸체 내부에 형성되는 습도 측정센서; 상기 냉각 제습기 몸체 내부에 형성되는 온도 측정센서: 상기 냉각 제습기 덮개의 일측에 설치되어 상기 습도 측정센서 및 상기 온도측정 센서에서 측정된 온도 및 습도를 표시하는 디스플레이부; 상기 냉각 제습기 몸체에 부착되되, 히팅측 배출팬과 히팅측 덮개체와 히팅측 히터싱크는 상기 냉각 제습기 몸체 내부에 위치하고, 냉각측 배출팬과 냉각측 덮개체와 냉각측 히터싱크는 상기 냉각 제습기 몸체의 외부측으로 돌출되어 위치하며, 중앙에는 열전소자가 위치하는 냉각 제습 모듈; 및 상기 냉각 제습기 몸체 내부에 형성되어, 상기 냉각 제습 모듈의 온오프를 제어하며, 상기 디스플레이부를 제어하는 제어부;를 포함하되, 냉각측에 해당하는 냉각측 배출팬과 냉각측 덮개체와 냉각측 히터싱크는 상기 냉각 제습기 몸체의 외부로 돌출되는 돌출형이다.

Description

제어반 냉각 제습기{Device for cooling and dehumidifing the control panel}
본 발명은 제어반 냉각 제습기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제어반의 측면에 탈부착가능하게 부착되어, 각종 전자 장치에서 발생된 열기로 인하여 고온으로 올라간 제어반의 내부 온도를 냉각시키고, 제어반 내부의 습기를 제거하기 위한, 제어반 냉각 제습기에 관한 것이다.
일반적으로 산업계에서 주로 사용되고 있는 각종 제어반(제어판넬)에는 제어반 내부의 온도를 제어할 수 있는 시스템이 갖춰져 있지 않다. 한국의 경우, 특히 여름철의 경우에 제어반 내부의 각종 전기 전자 부품들로 인하여 제어반 내부의 온도가 45도 이상의 고온으로 상승하게 되고 이에 따라 장비 또는 시설이 마비되는 경우가 종종 발생되고 있다. 고온은 장비의 오작동의 원인이 되며, 높게는 70~80도 이상 상승한 경우 제어반 내에서 화재가 발생되는 경우도 있다.
현재, 제어반 내부의 온도를 낮추기 위한 방법으로 제어반에 에어컨을 부착하는 방법이 유일한 방법으로 사용되고 있다. 그러나, 제어반에 에어컨을 설치하는 것이 무조건 좋은 방식만은 아니다. 에어컨의 가격이 비싼것도 문제지만, 습도를 낮추기 위해서 제습 기능을 가진 제습기를 별도로 설치하여야 하는 경우가 많다. 이에 따라 제작비가 과다하게 많이 들고, 많은 전기량이 소요되는 등 유지비용 또한 만만치 않기 때문에 국내에서는 사용을 꺼려하는 경향이 있다.
특히, 공작 장비 제어반용 에어컨의 경우, 설치 후 일정한 기간이 지나면 고장시 고액의 A/S 비용이 발생된다. 공작 장비 제어반은 제품의 결함이기 보다는 공작장비의 장시간 사용으로 마모에 의한 미세한 진동이 발생되고 이에 따라 에어컨 배관을 비롯한 여러 부품들이 헐거워져 배관에 크랙(crack)이 발생되고, 발생된 크랙을 통해 냉매가 유실된다. 냉매가 유실된 경우, 냉매만을 충진하여 문제를 해결할 수 있는 것은 아니며 배관 또한 교체하여야 한다. 이는 고액의 유지보수 비용 발생의 원인이 되는 것이다.
한국등록특허공보 제10-1541852호는 제습 및 냉각 장치가 구비된 변전설비용 보호 배전반이 게시한다. 상기 선등록특허에서는 변전설비용 보호 배전반에 제습 및 냉각 장치가 고정부착된 방식이다. 이러한 방식은 배전반에 일체로 고정되는 방식으로 배전반을 제조과정에서 제습 및 냉각 장치를 별도로 부착하여야 함으로, 기존에 현장에 설치되어 있는 배전반에는 적용하기 곤란하다는 문제가 있었다.
한국등록특허공보 제10-1541852호(2015. 7. 29 등록)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 제어반의 측면에 냉각 제습모듈이 관통할 수 있는 삽입공을 형성하고, 상기 냉각 제습모듈이 결합된 냉각 제습기를 별도로 제작하여, 상기 냉각 제습기를 제어반에 탈부착가능하게 부착함으로써 제어반의 온도를 냉각시키고 습기를 제어할 수 있는 제어반 냉각 제습기를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른, 제어반의 측면에 탈부착가능하게 부착되어 제어반 내의 온도를 냉각시키고 습기를 제거하기 위한 제어반 냉각 제습기는 상기 제어반의 측면에 탈부착가능하게 부착되며, 내부에 공간부를 지니는 냉각 제습기 몸체; 상기 냉각 제습기 몸체의 전면에 결합되며, 일측에 냉각 제습기 내부의 공기를 외부로 배출시키는 외부 배출구가 형성된 냉각 제습기 덮개; 상기 냉각 제습기 몸체 내부에 형성되는 습도 측정센서; 상기 냉각 제습기 몸체 내부에 형성되는 온도 측정센서: 상기 냉각 제습기 덮개의 일측에 설치되어 상기 습도 측정센서 및 상기 온도측정 센서에서 측정된 온도 및 습도를 표시하는 디스플레이부; 상기 냉각 제습기 몸체에 부착되되, 히팅측 배출팬과 히팅측 덮개체와 히팅측 히터싱크는 상기 냉각 제습기 몸체 내부에 위치하고, 냉각측 배출팬과 냉각측 덮개체와 냉각측 히터싱크는 상기 냉각 제습기 몸체의 외부측으로 돌출되어 위치하며, 중앙에는 열전소자가 위치하는 냉각 제습 모듈; 및 상기 냉각 제습기 몸체 내부에 형성되어, 상기 냉각 제습 모듈의 온오프를 제어하며, 상기 디스플레이부를 제어하는 제어부;를 포함하되, 냉각측에 해당하는 냉각측 배출팬과 냉각측 덮개체와 냉각측 히터싱크는 상기 냉각 제습기 몸체의 외부로 돌출되는 돌출형이다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 냉각측 히터싱크는 냉각측 히터싱크 몸체, 상기 냉각측 히터싱크 몸체에 형성되는 다수개의 판형의 방열핀, 상기 냉각측 히터싱크 몸체에서 돌출되되 크기는 열전소자의 크기에 대응하도록 상기 냉각측 히터싱크 몸체보다 작은 크기를 가지는 돌출판을 포함하며, 응축수가 상기 냉각측 히터싱크의 방열핀의 측면을 따라 상부에서 하부로 흘러내릴 수 있도록 상기 방열핀은 수직방향으로 세워지도록 구성된다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 냉각 제습기 몸체는 후면에 후면 방향으로 돌출 형성되어 상기 냉각 제습 모듈의 냉각측 덮개체와 결합되며, 상기 제어반의 삽입공에 삽입되도록 외부로 돌출된 삽입플렌지를 추가로 포함한다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 냉각측 히터싱크의 방열핀의 냉열이 상기 냉각측 덮개체에 전달되지 않도록, 상기 냉각측 히터싱크의 방열핀은 상기 냉각측 덮개체와 밀착되지 않고 일정간격 이격 형성되며, 상기 히팅측 히터싱크의 방열핀의 온열이 상기 냉각측 덮개체에 전달되지 않도록, 상기 히팅측 히터싱크의 방열핀은 상기 히팅측 덮개체와 밀착되지 않고 일정간격 이격 형성된다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 히팅측 덮개체는 일측 양면은 히팅측 히터싱크 몸체와 결합할 수 있도록 히팅측 히터싱크의 방열핀의 길이보다 긴 장연장부가 형성되며, 타측 양면은 히팅측 덮개체 내부의 방열핀으로 공기가 유입될 수 있도록 히팅측 히터싱크의 방열핀보다 짧은 단연장부가 형성되며, 상기 냉각측 덮개체는 일측 양면은 냉각측 히터싱크 몸체와 결합할 수 있도록 냉각측 히터싱크의 방열핀의 길이보다 긴 장연장부가 형성되며, 타측 양면은 냉각측 덮개체 내부의 방열핀으로 공기가 유입될 수 있도록 냉각측 히터싱크의 방열핀보다 짧은 단연장부가 형성된다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 돌출판과 상기 열전소자 사이에는 열전도성이 우수한 써멀그리스(thermal grease)가 도포된다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 열전소자의 주위에는 중앙에 상기 열전소자에 대응하는 절개공이 형성된 사각판 형상의 단열재가 추가로 형성된다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 냉각 제습 모듈을 상기 냉각 제습기 몸체에 볼트를 이용하여 부착하도록 상기 단열재에 크기에 대응하는 결합용 돌출판이 추가로 형성된다.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명의 제어반 냉각 제습기는 열전소자를 이용하여 냉각과 발열을 동시에 수행하며, 상기 열전소자를 이용한 냉각 제습 모듈을 냉각 제습기 몸체에 결합한 냉각 제습기를 제조함으로써, 기존에 설치되어 있는 제어반에 손쉽게 설치할 수 있으며, 제어반 내부의 온도를 냉각시키고, 습기를 제거할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 열전소자를 중심으로 냉각측과 히팅측을 서로 연전달이 이루어지지 않도록 제어반 내부와 냉각 제습기 내부가 서로 단열되도록 하여 냉각 및 제습 효율을 높일 수 있으며, 방열핀의 구조를 개선하여 방열핀에서 덮개체로 냉열 전달되지 않도록 하여, 방열핀의 온도가 올라가는 것을 방지하고 보다 효율적으로 공기를 냉각시킬 수 있다는 장점이 있다.
아울러, 열전소자와 히터싱크와의 밀착율을 높여 열전소자에서 발생된 냉열 및 온열을 열전소자 양측의 히터싱크에 효율적으로 전달할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 제어반에 부착되는 제어반 냉각 제습기의 분리 개략도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 제어반에 부착된 제어반 냉각 제습기의 측면 개략도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 제어반 냉각 제습기의 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 제어반 냉각 제습기의 냉각 제습 모듈의 사시도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 제어반 냉각 제습기의 냉각 제습 모듈의 측면 및 일부 확대 단면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 제어반 냉각 제습모듈의 냉각측 히터싱크, 덮개체, 열전소자, 단열재의 분리 사시도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 제어반 냉각 제습모듈의 냉각측 히터싱크와 덮개체가 결합한 상태를 나타내는 단면도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 제어반에 부착되는 제어반 냉각 제습기의 분리 개략도이며, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 제어반에 부착된 제어반 냉각 제습기의 측면 개략도로서, 도 1의 상태에서 결합된 형태를 도시하며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 제어반 냉각 제습기의 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제어반 냉각 제습기(1000)는 냉각 제습기 몸체(100), 냉각 제습기 덮개(102), 냉각 제습 모듈(200), 제어부(도시되지 않음) 등을 포함한다. 제어반 냉각 제습기(1000)는 공기를 냉각시키고 습기를 제거하기 위한 냉각 제습 모듈(200)이 냉각 제습기 몸체(100)에 부착된 형태이다.
제어반 냉각 제습기(1000)는 제어반에 일체로 고정형성된 일체형 타입이 아니라, 냉각 제습기 몸체(100)내에 냉각 제습 모듈이 고정되고, 상기 냉각 제습기 몸체를 제어반(10)의 측면에 탈부착가능하게 부착함으로써 제어반 내의 온도를 냉각시키고 습기를 제거하기 위한, 탈부착형 제어반 냉각 제습기이다.
냉각 제습기 몸체(100)는 제어반 냉각 제습기의 케이싱에 해당되는 부분으로 내부에는 공간부가 형성된 대략 육면체 형상을 지닌다. 냉각 제습기 몸체(100)에는 습도를 측정하기 위한 습도측정센서, 온도를 측정하기 위한 측정센서가 부착되어 있다. 냉각 제습기 몸체 내부에는 전원부, 제어PCB(제어부), 알람부 등의 각종 전자장치 부착될 수 있다. 제어PCB(제어부)는 측정된 온도 및 습도를 전송받아 온도 및 습도를 조절하도록 냉각 제습 모듈을 제어하고, 디스플레이부, 전원부 등의 각종 전자장치를 제어한다. 즉, 제어부는 전원을 공급받아 제어반 냉각 제습기를 전반적으로 제어하는 제어모듈이라 할 것이다.
냉각 제습기 몸체(100)의 측면 및 상면에는 외부의 공기를 유입하기 위한 외부공기 유입구(114)가 형성된다. 외부공기 유입구(114)에서 유입된 공기는 열전소자(280)로부터 발생된 온열을 냉각 제습기 덮개(102)에 형성된 외부 배출구(116)을 통해서 외부로 배출되게 된다. 또한, 냉각 제습기 몸체(100)의 측면에는 사용자가 냉각 제습기의 작동여부를 조절할 수 있는 전원스위치(140)이 형성된다.
냉각 제습기 몸체(100)의 후면에는 후면 방향으로 돌출된 삽입플렌지(110)가 형성된다. 삽입플렌지(110)는 냉각 제습 모듈을 안정적으로 고정시키기 위한 것으로 바람직하게는 냉각측 덮개체(230)와 결합된다. 제어반 냉각 제습기를 제어반에 부착할 경우에, 상기 삽입플렌지(110)는 제어반 측면에 형성된 삽입공(11)으로 삽입되어, 제어반에 냉각 제습기가 안정적으로 삽입되도록 가이드함과 동시에 안정적으로 고정될수 있도록 한다.
삽입플렌지(110)의 상면에는 제어반 내부의 공기가 삽입되는 내부공기 흡입구(112)가 형성된다. 냉각 제습 모듈은 온열을 발산하는 온열부와 냉열을 발산하는 냉열부로 나눌 수 있는 데, 제어반 내부에 삽입되는 부분은 냉열을 발산하는 냉열부에 해당한다. 따라서, 삽입플렌지(110)측에 삽입되는 부분 또한 냉열부이다.
제어반 내부의 공기는 내부공기 흡입구(112)를 통해 냉각측 히터싱크 측으로 들어가서 냉각 후, 냉각측 배출팬(210)을 통해서 다시 제어반 내부로 배출되도록 순환한다. 즉, 제어반 내부는 열전소자에 의해 발생된 냉열이 순환하게 되고, 냉열의 순환에 의해 제어반 내부의 온도를 냉각시키고, 냉각으로 인해 공기 중 습기가 응축된 응축수를 배출함으로 제습기능을 수행하는 것이다. 이와 같이, 제어반 내부의 공기는 밀폐되어 제어반 내부에서 순환하는 방식임으로, 내부 순환방식에 해당한다.
냉각 제습 모듈에서 온열을 발산시키는 부분은 냉각 제습기 몸체 내부에 삽입되는 부분이다. 외부의 공기는 냉각 제습기 몸체(110) 측면에 형성된 외부공기 흡입구(114)로 유입된 후, 히팅측 히터싱크(252) 내로 유입되고, 히팅측 배출팬(240)을 통과한 후 냉각 제습기 덮개(102)에 형성된 외부 배출구(116)을 통해 외부로 배출되는 방식이다.
한편, 상기 삽입플렌지(110)의 하면, 즉, 냉각 제습기 몸체의 후면에는 경사판(120)이 형성된다. 경사판(120)은 제어반 내부의 공기가 순환하면서 냉각측 히터싱크에서 응결된 응결수가 하부로 흘러 배출되는 부분이다. 경사판(120)으로 흘러내린 응결수는 냉각 제습기 몸체(100)의 하부에 모이게 되며, 상기 냉각 제습기 몸체의 하부에 형성된 응축수 배출구(130)을 통해 외부로 배출되게 된다. 바람직하게는 응축수 배출구는 외부 호스가 연결되어, 외부 호스를 통해 최종적으로 목적하는 곳으로 응축수를 배출하게 된다.
위와 같은 제어반 내부 공기의 순환방식에 의해 제어반 내부의 공기는 냉각되며, 응축수의 배출을 통한 제습 기능 또한 수행하게 되는 것이다.
냉각 제습기 덮개(102)는 냉각 제습기 몸체의 전면에 형성되며, 일측에는 힌지에 의해 결합되어 있으며 타측에는 고정 클립에 의해서 고정되어 있다. 고정 클립을 풀어서 냉각 제습기 덮개를 냉각 제습기 몸체에서 한쪽 방향으로 열고 닫을 수 있다. 냉각 제습기 덮개(102)는 일측이 고정된 회전가능한 개폐문에 해당된다.
냉각 제습기 덮개(102)는 냉각 제습기 내부의 온도 및 습도를 표시하는 디스플레이부가 형성되며, 냉각 제습기의 고장유무를 표시하는 고장알림램프, 냉각 제습기에 전원이 공급되고 있는지 여부를 나타내는 전원램프 등이 형성되어 있다. 상기 디스플레이부, 고장알림램프, 상기 전원램프는 모두 제어부와 연결되어 제어부의 제어신호에 따라 구동된다.
냉각 제습 모듈(200)은 중앙에 위치하는 열전소자에 의해서 일측에는 냉열을 발생시키고 반대측에는 온열을 발생시키는 장치이다. 냉각 제습 모듈(200)은 냉각 제습기 몸체의 후면에 부착되되, 온열을 발생시키는 부분은 냉각 제습기 몸체의 내부에 위치하게 되고, 냉열을 발생시키는 부분은 냉각 제습기 몸체의 외부로 돌출되어 제어반과 냉각 제습기가 결합시에 제어반 내부에 위치하게 된다. 즉, 냉각 제습 모듈(200)은 냉각 제습기 몸체(100)에 고정 부착되되, 히팅측 배출팬(240)과 히팅측 덮개체(260)와 히팅측 히터싱크(250)는 냉각 제습기 몸체 내부에 위치하고, 냉각측 배출팬(210)과 냉각측 덮개체(230)와 냉각측 히터싱크(220)는 냉각 제습기 몸체의 외부측으로 돌출되어 위치하며, 중앙에는 열전소자가 위치하는 구조를 지닌다.
본 발명의 제어반 냉각 제습기(1000)는 냉각측에 해당하는 냉각측 배출팬(210)과 냉각측 덮개체(230)와 냉각측 히터싱크(220)가 냉각 제습기 몸체의 외부로 돌출된 구조를 지님으로 돌출형 냉각 제습기에 해당된다.
냉각 제습 모듈의 중앙에 위치하는 열전소자(280)는 전원에 의해 냉열과 온열을 동시에 발생시키는 소자이다. 열전소자(thermoelectric module)은 펠티어 소자라고도 하며, 펠티어 효과(peltier effect)에 의한 흡열 및 발열을 동시에 수행하는 반도체 소자이다. 펠티어 효과는 물체의 양쪽에 전위차를 걸어주면 전류와 함께 열이 흘러서 양쪽 끝에 온도 차가 생기는 현상으로 전류를 흘리면 온도차가 생겨 한쪽은 가열되고 다른 쪽은 냉각되는 현상이다. 이는 열과 전기가 서로 변화되는 효과라는 측면에서 열전효과(thermoelectric effect)라고도 한다. 열전 소자는 일반적으로 비스무트와 테르르의 화합물(Bi2Te3) 등이 반도체로 만든 PN 접합이 사용된다.
제어반 내부의 온도는 35℃ 이하를 유지하여야 하며, 습도는 약 40% 이하를 유지하여야 한다. 냉각측 배출팬과 히팅측 배출팬은 전원스위치에 의해 냉각 제습기 전원이 공급되는 동안 항시 작동하나, 열전소자는 제어반의 온도/습도 조건에 따라서 제어부의 제어신호에 의해 온오프된다.
제어반의 온도 및 습도 중 어느 하나 이상이 위의 기준을 만족하지 못하는 경우에는 열전소자에 전원이 공급되어 냉열 및 온열을 발생시켜 냉각 및 제습기능을 수행하게 되며, 그렇지 아니한 경우에는 열전소자의 작동은 꺼지고 냉각측 배출팬 및 히팅측 배출팬만이 작동된다.
다음으로, 냉각 제습 모듈(200)과 관련하여 도 4 내지 도 7에서 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 제어반 냉각 제습기의 냉각 제습 모듈의 사시도이며, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 제어반 냉각 제습기의 냉각 제습 모듈의 측면 및 일부 확대 단면도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 제어반 냉각 제습모듈의 냉각측 히터싱크, 덮개체, 열전소자, 단열재의 분리 사시도이며, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 제어반 냉각 제습모듈의 냉각측 히터싱크와 덮개체가 결합한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 냉각 제습 모듈(200)의 중앙에 위치하는 열전소자(280)를 기준으로 냉열을 발생시키는 부분과 온열을 발생시키는 부분으로 구분된다.
냉열을 발산시키는 부분은 냉열을 발산하는 냉각측 히터싱크(220), 상기 냉각측 히터싱크를 보호하는 냉각측 덮개체(230), 냉열을 순환시키는 냉각측 배출팬(210)을 포함하며, 냉열은 제어반 내부에서 순환하는 내부 순환방식이다.
온열을 발산시키는 부분은 온열을 발산하는 히팅측 히터싱크(250), 상기 히팅측 히터싱크를 보호하는 히팅측 덮개체(260), 온열을 순환시키는 히팅측 배출팬(240)을 포함하며, 온열은 냉각 제습기 외부의 공기가 냉각 제습기 내부로 흡입되어 다시 외부로 배출되는 외부 순환방식이다.
열전소자의 냉열을 발산시키는 냉각측 히터싱크(220)는 냉각측 히터싱크 몸체(222), 다수개의 판형 방열핀(224), 돌출판(223)을 포함한다. 즉, 냉각측 히터싱크(230)은 냉각측 히터싱크 몸체(222), 상기 냉각측 히터싱크 몸체에 형성되는 다수개의 판형의 방열핀(224), 상기 냉각측 히터싱크 몸체에서 돌출되되 크기는 열전소자의 크기에 대응하도록 상기 냉각측 히터싱크 몸체보다 작은 크기를 가지는 돌출판(223)을 포함한다. 히터싱크(220)는 가공성이 우수하고 열전도성이 우수한 알루미늄제로 형성됨이 바람직하다.
냉각측 히터싱크 몸체의 표면에 돌출된 돌출판(223)은 냉각측 히터싱크 몸체(222)의 크기보다 작으며, 열전소자의 크기에 대응하는 크기를 지닌다. 돌출판(223)은 열전소자의 냉열을 보다 효과적으로 전달하기 위해서 설치된다.
돌출판(223)은 열전소자와 밀착되게 접합되는 데, 돌출판의 표면은 연마기를 통해서 매우 매끄러운 연마면이 형성되고, 상기 연마면에 써멀그리스가 도포된다. 써멀그리스는 열을 전달하는 유체물질로서, 돌출판과 열전소자 사이의 미세한 공간을 메워서 열전소자에서 발생된 냉열의 전도성을 증가시켜 주는 역할을 한다. 즉, 열전소자와 냉각측 히터싱크와의 냉열전도성을 높이기 위해서, 돌출판을 형성하고, 상기 돌출판의 표면은 연마기로 연마된 연마면을 지니고, 상기 돌출판과 열전소자 사이에 써멀그리스가 도포되는 것이다.
냉각측 히터싱크의 방열핀(224)는 도시된 바와 같이, 수직방향으로 세워진 구조를 지닌다. 이는 제어반 내부의 습기로부터 응축된 응축수가 냉각측 히터싱크의 방열핀의 측면을 따라 상부에서 하부로 흘러내릴 수 있도록 하기 위해서이다. 즉, 냉각측 히터싱크에 형성된 다수개의 방열핀 사이로 제어반의 내부 공기가 지나게 되는 데, 이 때 방열핀이 도면과 같이 수직 방향으로 세워지도록 구성하여, 상부에서 유입된 공기중 습기가 응축되어 하부의 경사판(120)으로 흐르게 되고, 다시 응축수 배출구(130)를 통해 외부로 배출가능한 것이다.
냉각측 덮개체(230)는 상기 냉각측 히터싱크 방열핀을 감싸 보호함과 동시에 냉각측 배출팬을 고정하기 위해 지지하는 역할을 한다. 냉각측 덮개체(230)의 일측 양면은 장연장부(232)가 형성되고, 타측 양면은 단연장부(234)가 형성된 구조를 지닌다. 즉, 냉각측 덮개체에서, 일측 양면에는 냉각측 히터싱크 몸체와 결합할 수 있도록 히터싱크의 방열핀의 길이보다 긴 장연장부(232)가 형성되며, 타측 양면에는 냉각측 덮개체 내부의 방열핀으로 제어반 내부의 공기가 유입될 수 있도록 히터싱크의 방열핀보다 짧은 단연장부(234)가 형성된다. 히팅측 덮개체(260) 또한 동일한 이유로 동일한 구조를 지닌다.
열전소자(280)의 주위에는 단열재(270)가 형성된다. 단열재(270)는 열차단성과 방수성이 우수한 고무재가 사용되며, 이는 열전소자를 감싸며 보호함과 동시에, 냉열부와 온열부 간에 서로 열전달이 이루어지지 않도록 열차단하기 위해서이다. 즉, 제어반 내부의 냉열과 냉각 제습기 내부의 온열이 서로 간에 열전달이 이루어지지 않도록 하기 위해서, 열차단성과 방수성이 우수한 고무재를 사용하여 단열재를 구성하게 된다. 단열재(270)의 중앙에는 상기 열전소자에 대응하는 절개공(271)이 형성되며, 상기 절개공(271)은 열전소자의 크기에 대응한다.
한편, 냉각 제습 모듈을 상기 냉각 제습기 몸체에 볼트를 이용하여 부착하도록 상기 단열재의 크기에 대응하는 결합용 돌출판(272)이 형성된다. 결합용 돌출판(272)은 냉각 제습 모듈을 냉각 제습기 몸체의 후면에 부착하기 위한 부분이다. 결합용 돌출판(272)은 SUS 철판 등의 재질로 제작된다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 제어반 냉각 제습모듈의 냉각측 히터싱크와 덮개체가 결합한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 7을 참조하면, 냉각측 히터싱크의 방열핀(224)는 냉각측 덮개체(230)와 서로 이격된다. 즉, 방열핀(224)는 냉각측 히터싱크 몸체에 다수개 형성되는 데, 방열핀(224)은 냉각측 덮개체(230)와 밀착되지 않고 이격되어 설치된다. 다시말해, 냉각측 히터싱크의 방열핀 중 가장자리 방열핀은 냉각측 덮개체와 밀착되지 않고 일정간격 이격되어 이격공간(A)가 형성된다. 이는 방열핀(224)의 냉열이 덮개체에 전달되지 않도록 하기 위해서이다. 열전소자에 의해 발생된 냉열은 냉각측 히터싱크의 방열핀(224)으로 전달되고, 방열핀의 냉각에 의해 공기를 냉각시키게 된다. 만약, 방열핀이 냉각체 덮개체와 밀착된 경우에는 일부의 냉열이 상대적으로 뜨거운 덮개체로 전달되어 공기를 냉각시키는 냉열은 상대적으로 감소하게 된다. 따라서, 본 발명에서는 방열핀의 냉열을 최대한 공기의 냉각에 사용되도록 하기 위해서 방열핀과 덮개체를 이격되도록 구성하는 것이다. 히팅측에서의 방열핀(254)과 히팅측 덮개체(260) 사이에도 또한 동일한 이유로 이격 공간을 지닌다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.
10: 제어반
11: 삽입공
1000: 제어반 냉각 제습기
100: 냉각 제습기 몸체
102: 냉각 제습기 덮개
110: 삽입 플렌지
112: 내부공기 흡입구
114: 외부공기 흡입구
116: 외부 배출구
120: 경사판
130: 응축수 배출구
140: 전원스위치
200: 냉각 제습 모듈
210: 냉각측 배출팬
220: 냉각측 히터싱크
222: 냉각측 히터싱크 몸체
223: 돌출판
224: 방열핀 A: 이격공간
230: 냉각측 덮개체
232: 장연장부
234: 단연장부
240: 히팅측 배출팬
250: 히팅측 히터싱크
252: 히팅측 히터싱크 몸체
254: 방열핀
260: 히팅측 덮개체
262: 장연장부
264: 단연장부
270: 단열재
271: 절개공
272: 결합용 돌출판
280: 열전소자

Claims (5)

  1. 제어반의 측면에 탈부착가능하게 부착되어 제어반 내의 온도를 냉각시키고 습기를 제거하기 위한 제어반 냉각 제습기에 있어서,
    상기 제어반의 측면에 탈부착가능하게 부착되며, 내부에 공간부를 지니는 냉각 제습기 몸체;
    상기 냉각 제습기 몸체의 전면에 결합되며, 일측에 냉각 제습기 내부의 공기를 외부로 배출시키는 외부 배출구가 형성된 냉각 제습기 덮개;
    상기 냉각 제습기 몸체 내부에 형성되는 습도 측정센서;
    상기 냉각 제습기 몸체 내부에 형성되는 온도 측정센서:
    상기 냉각 제습기 덮개의 일측에 설치되어 상기 습도 측정센서 및 상기 온도측정 센서에서 측정된 온도 및 습도를 표시하는 디스플레이부;
    상기 냉각 제습기 몸체에 부착되되, 히팅측 배출팬과 히팅측 덮개체와 히팅측 히터싱크는 상기 냉각 제습기 몸체 내부에 위치하고, 냉각측 배출팬과 냉각측 덮개체와 냉각측 히터싱크는 상기 냉각 제습기 몸체의 외부측으로 돌출되어 상기 제어반 내부에 삽입되며, 중앙에는 열전소자가 위치하는 냉각 제습 모듈; 및
    상기 냉각 제습기 몸체 내부에 형성되어, 상기 냉각 제습 모듈의 온오프를 제어하며, 상기 디스플레이부를 제어하는 제어부;를 포함하되,
    냉각측에 해당하는 상기 냉각측 배출팬과 냉각측 덮개체와 냉각측 히터싱크는 상기 냉각 제습기 몸체의 외부로 돌출되어 삽입되는 돌출형이며,
    상기 냉각측 히터싱크는 냉각측 히터싱크 몸체, 상기 냉각측 히터싱크 몸체에 형성되는 다수개의 판형의 방열핀, 상기 냉각측 히터싱크 몸체에서 돌출되되 크기는 열전소자의 크기에 대응하도록 상기 냉각측 히터싱크 몸체보다 작은 크기를 가지는 돌출판을 포함하며, 응축수가 상기 냉각측 히터싱크의 방열핀의 측면을 따라 상부에서 하부로 흘러내릴 수 있도록 상기 방열핀은 수직방향으로 일렬로 세워지도록 구성되며,
    상기 돌출판에 올려지는 상기 열전소자의 주위에는 중앙에 상기 열전소자에 대응하는 절개공이 형성된 사각판 형상의 단열재가 형성되고,
    상기 단열재와 상기 열전소자는 결합용 돌출판에 고정결합되는 것을 특징으로 하는 제어반 냉각 제습기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 냉각 제습기 몸체는 후면에 후면 방향으로 돌출 형성되어 상기 냉각 제습 모듈의 냉각측 덮개체와 결합되며, 상기 제어반의 삽입공에 삽입되도록 외부로 돌출된 삽입플렌지를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 제어반 냉각 제습기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 냉각측 히터싱크의 방열핀의 냉열이 상기 냉각측 덮개체에 전달되지 않도록, 상기 냉각측 히터싱크의 방열핀은 상기 냉각측 덮개체와 밀착되지 않고 이격 형성되며,
    상기 히팅측 히터싱크의 방열핀의 온열이 상기 냉각측 덮개체에 전달되지 않도록, 상기 히팅측 히터싱크의 방열핀은 상기 히팅측 덮개체와 밀착되지 않고 이격 형성되는 것을 특징으로 하는 제어반 냉각 제습기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 히팅측 덮개체는 일측 양면은 히팅측 히터싱크 몸체와 결합할 수 있도록 히팅측 히터싱크의 방열핀의 길이보다 긴 장연장부가 형성되며, 타측 양면은 히팅측 덮개체 내부의 방열핀으로 공기가 유입될 수 있도록 히팅측 히터싱크의 방열핀보다 짧은 단연장부가 형성되며,
    상기 냉각측 덮개체는 일측 양면은 냉각측 히터싱크 몸체와 결합할 수 있도록 냉각측 히터싱크의 방열핀의 길이보다 긴 장연장부가 형성되며, 타측 양면은 냉각측 덮개체 내부의 방열핀으로 공기가 유입될 수 있도록 냉각측 히터싱크의 방열핀보다 짧은 단연장부가 형성되는 것을 특징으로 하는 제어반 냉각 제습기.
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