KR102231865B1 - 방열과 내진기능을 겸비하는 태양광발전용 접속반 - Google Patents
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Abstract
태양광모듈로부터 발전되는 전원을 단속하는 접속반에 관한 것으로, 상기 태양광모듈과 연결된 전선들이 인입되고, 상기 태양광모듈의 발전전원을 단속하는 다수의 전장품을 내장하는 함체(10); 상기 함체(10)에 내장되어 내부온도에 따라 전장품을 냉각시켜 전기저항을 낮춰주는 방열모듈(20); 상기 함체(10)에 내장되어 아크 또는 연기감지에 따라 소화물질을 분사하는 소방모듈(30); 상기 함체(10)의 하단에 장착되어 바닥에 설치해주고, 지진으로부터 전달되는 외력을 흡수하는 복수의 내진유닛(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 태양광발전시스템에 필요한 각종 전장품을 내장하는 접속반에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 함체의 상측으로 복수의 환기구멍을 형성함과 함께 전장품에 의해 가열된 내기를 냉각하며 환기구멍으로 신속 배출되게 안내하는 방열프레임을 구성함으로써, 함체에 내장된 각종 전장품의 과열을 방지할 수 있음은 물론 전장품 중 발열이 가장 높은 다이오드모듈에 전용 방열모듈을 부가함으로써, 발열로 인한 전기저항을 낮춰줌에 따라 전반적인 발전효율 향상과 높은 수명을 보장할 수 있을 뿐만 아니라 화재에 대응하여 소화물질을 자동으로 분사하는 소방모듈과 더불어 지진으로부터 전달되는 외력을 흡수하는 내진유닛을 구성함으로써, 우수한 안정성으로 각종 사고를 예방할 수 있는 방열과 내진기능을 겸비하는 태양광발전용 접속반에 관한 것이다.
태양광발전시스템은 발전기의 도움 없이 태양전지를 이용하여 빛을 직접 전기에너지로 변환시키는 발전기술 중 하나로써, 공해가 없고 필요한 장소에 필요한 만큼만 발전할 수 있으며, 유지보수가 용이하다는 장점이 있다.
이러한 태양광발전시스템은 크게 태양광모듈과 축전지 그리고 전력변환장치로 구성된다. 즉, 이러한 태양광발전시스템은 한 번에 많은 양의 전기를 얻기 위하여 복수개의 태양전지모듈을 구비하고 있고, 다수의 태양광모듈에서 발생한 전기를 인버터에 보내기 전에 직류의 전기를 취합하는 접속반을 구성하고 있다.
즉, 태양광발전시스템에 하나인 접속반에는 입력단자, 퓨즈, 다이오드 및 출력단자를 포함하는 전장품이 내장되는데, 그 중에서 다이오드는 역방향으로 흐르는 전류를 차단하는 기능을 수행하는 것으로 많은 열이 발생하기 때문에 이를 냉각시키기 위한 방열장치가 필요하다.
그리고 지면 즉, 바닥에 설치됨에 따라 기계적 진동이나 지진으로부터 외력을 전달받으면, 내장된 전장품의 손상이나 파손이 발생하게 되고, 이로 인해 전력공급의 중단은 물론 화재를 초래하게 되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 제안된 것으로, 함체의 상측으로 복수의 환기구멍을 형성함과 함께 전장품에 의해 가열된 내기를 냉각하며 환기구멍으로 신속 배출되게 안내하는 방열프레임을 구성함으로써, 함체에 내장된 각종 전장품의 과열을 방지할 수 있음은 물론 전장품 중 발열이 가장 높은 다이오드모듈에 전용 방열모듈을 부가함으로써, 발열로 인한 전기저항을 낮춰줌에 따라 전반적인 발전효율 향상과 높은 수명을 보장할 수 있을 뿐만 아니라 화재에 대응하여 소화물질을 자동으로 분사하는 소방모듈과 더불어 지진으로부터 전달되는 외력을 흡수하는 내진유닛을 구성함으로써, 우수한 안정성으로 각종 사고를 예방할 수 있는 방열과 내진기능을 겸비하는 태양광발전용 접속반을 제공하려는데 그 목적이 있다.
본 발명은 태양광모듈로부터 발전되는 전원을 단속하는 접속반에 관한 것으로, 상기 태양광모듈과 연결된 전선들이 인입되고, 상기 태양광모듈의 발전전원을 단속하는 다수의 전장품을 내장하는 함체; 상기 함체에 내장되어 내부온도에 따라 전장품을 냉각시켜 전기저항을 낮춰주는 방열모듈; 상기 함체에 내장되어 아크 또는 연기감지에 따라 소화물질을 분사하는 소방모듈; 상기 함체의 하단에 장착되어 바닥에 설치해주고, 지진으로부터 전달되는 외력을 흡수하는 복수의 내진유닛;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명에 의한 상기 함체는, 상기 전장품을 수용하는 크기를 가진 상부 개구형 캐비닛; 상기 캐비닛의 상측 후면에 형성되어 내/외기가 드나들게 유도하는 복수의 환기구멍; 상기 캐비닛의 상측에 배치되어 전장품이 보호되게 내부를 덮어주고, 빗물이나 이물질이 자중에 의해 흘러내리도록 삼각단면으로 형성되는 지붕; 상기 캐비닛의 상측에 수평하게 장착되고, 전장품에 의해 가열된 내기를 냉각하며 환기구멍으로 안내하는 방열프레임; 상기 접속함의 측면에 수직하게 장착되고, 낙뢰전류나 서지전류를 대지로 방출하는 하나 이상의 카본접지판;으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 방열프레임은 열전도성이 우수한 알루미늄으로 형성되고, 공기와의 접촉면적을 높이도록 파형단면으로 형성되되, 대류현상에 의해 하부에서 올라오는 공기가 후방에 위치하는 환기구멍을 향해 배출되도록 전방에서 후방을 향해 상향으로 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 방열프레임은 표면에 탄화규소(SiC), 질화알루미늄(AlN), 카본(Carbon) 중 어느 하나 또는 둘 이상 혼합된 방열물질이 더 코팅된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 방열모듈은, 상기 함체에 내장된 전장품 중 다이오드모듈에 장착되어 온도를 측정하는 온도감지기; 상기 다이오드모듈과 밀착되게 장착되고, 상기 온도감지기가 측정한 온도에 따라 다이오드모듈의 열을 흡수하여 냉각하는 방열유닛;으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 방열유닛은, 상기 다이오드모듈에 서멀그리스와 함께 밀착 장착되고, 상기 다이오드모듈의 열을 흡수하는 흡열판; 상기 흡열판과 인접 또는 이격되는 위치에 배치되고, 상기 흡열판이 흡수한 열을 방출하는 히트싱크; 상기 흡열판과 히트싱크에 각각 삽입 장착되고, 상기 흡열판이 흡수한 열을 히트싱크로 전달하는 복수의 히트파이프; 상기 히트싱크의 일면에 감싸지게 장착되어 외부로부터 보호하는 덮개; 상기 덮개의 내측에 하나 이상 장착되고, 상기 온도감지기가 측정한 온도에 따라 가변속도로 회전하여 공기를 송풍하는 방열팬;으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 히트싱크와 덮개 및 방열팬은 다이오드모듈의 냉각이 가속되도록 히트파이프의 연장을 통해 함체의 외부에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 소방모듈은, 상기 함체의 상측 후면에 장착되어 아크나 연기를 감지하는 화재감지기; 상기 함체의 상측 측면에 장착되어 화재 시 소화물질을 분사하여 진압하는 소화기; 상기 함체의 측면에 장착되고, 상기 화재감지기와 소화기와 전기적으로 연결되어 작동을 제어하는 제어기;로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 내진유닛은, 상기 함체가 설치될 바닥에 마련된 앵커에 장착되는 고정브래킷; 상기 함체의 하단 모서리 측에 장착되는 지지블록; 상기 고정브래킷과 지지블록 사이에 각각 체결 및 관통 개재되는 연결샤프트; 상기 연결샤프트의 하단에 체결되어 회전이 방지되게 구속하는 고정너트; 상기 연결샤프트의 상단에 체결되어 함체와 지지블록을 서로 결합하며 고정브래킷과 지지블록간의 거리를 조절하는 연결너트; 상기 고정브래킷과 지지블록 사이에 개재되어 지진으로부터 전달되는 외력을 흡수하는 압축스프링;으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 고정브래킷은, 상기 압축스프링을 포용하는 크기를 가진 원형 또는 각형으로 형성되되, 상기 바닥의 앵커와 체결되도록 중앙주변에 복수의 고정홀이 형성되고, 상기 연결샤프트가 체결되도록 중앙에 나사홀이 형성되며, 상기 압축스프링의 하단을 수용하도록 소정 높이로 돌출된 링형의 스프링가이드가 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 지지블록은, 상기 압축스프링을 포용하는 크기를 가진 원형 또는 각형으로 형성되되, 상기 연결샤프트가 상하로 유동 가능하게 수용하도록 중앙에 유동홀이 형성되고, 상기 압축스프링의 상단을 수용하도록 하단 중앙에 소정 깊이로 함몰된 스프링홈이 형성되며, 상기 함체의 저면과 밀착되어 외력에 의한 손상과 소음을 방지하도록 상단에 연질의 고무댐퍼가 끼움 장착된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 압축스프링은 직사각형 단면의 심재가 원뿔형으로 감겨져 완충작용 시 심재와 심재간의 마찰에 의해 진동을 감소시킬 수 있는 볼루트 스프링(volute spring)으로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 함체의 상측으로 복수의 환기구멍을 형성함과 함께 전장품에 의해 가열된 내기를 냉각하며 환기구멍으로 신속 배출되게 안내하는 방열프레임을 구성함으로써, 함체에 내장된 각종 전장품의 과열을 방지할 수 있음은 물론 전장품 중 발열이 가장 높은 다이오드모듈에 전용 방열모듈을 부가함으로써, 발열로 인한 전기저항을 낮춰줌에 따라 전반적인 발전효율 향상과 높은 수명을 보장할 수 있을 뿐만 아니라 화재에 대응하여 소화물질을 자동으로 분사하는 소방모듈과 더불어 지진으로부터 전달되는 외력을 흡수하는 내진유닛을 구성함으로써, 우수한 안정성으로 각종 사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명에 따른 접속반을 전체적으로 나타내는 정면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 접속반의 함체를 나타내는 구성도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 접속반의 방열모듈을 나타내는 구성도이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명에 따른 접속반의 내진유닛을 나타내는 구성도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 접속반의 함체를 나타내는 구성도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 접속반의 방열모듈을 나타내는 구성도이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명에 따른 접속반의 내진유닛을 나타내는 구성도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
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본 발명은 태양광모듈로부터 발전되는 전원을 단속하는 접속반에 관한 것으로, 도 1처럼 함체(10)와 방열모듈(20) 및 소방모듈(30)과 내진유닛(40)을 주요 구성으로 하는 방열과 내진기능을 겸비하는 태양광발전용 접속반이다.
먼저, 본 발명에 따른 함체(10)는 도 1처럼 태양광모듈과 연결된 전선들이 인입되고, 태양광모듈로부터 발전된 전원을 단속하는 다수의 전장품을 내장한다.
여기서 전장품으로는 태양광모듈에 연결되는 전선이 연결되는 단자모듈과, 과도한 전류가 흐르지 못하게 자동 차단하는 퓨즈모듈과, 전류를 한 방향으로만 흐르게 하는 다이오드모듈(1)과, 과전류에 대하여 자동적으로 회로를 차단하는 차단기로 구성된다.
이러한 함체(10)는 캐비닛(11)과 환기구멍(12) 및 지붕(13) 그리고 방열프레임(14)과 카본접지판(15)으로 구성된다.
캐비닛(11)은 전장품을 수용하는 크기를 가진 상부 개구형으로 형성되고, 전면에는 내부를 개폐하는 도어가 장착된다.
이러한 캐비닛(11)의 상측 후면에는 내/외기가 드나들게 유도하는 복수의 환기구멍(12)들이 형성된다.
물론, 측면에도 환기구멍(12)을 형성하여도 무방하지만, 과도한 환기구멍(12)은 외부로부터 먼지가 유입되어 고장을 유발한다.
따라서 후술하는 방열프레임(14)과 연동할 수 있는 위치와 적절한 개수로 형성하는 것이 바람직하다.
지붕(13)은 캐비닛(11)의 상측에 배치되어 전장품이 보호되게 내부를 덮어준다.
이러한 지붕(13)은 빗물이나 이물질이 상단에 안착되면 자중에 의해 흘러내리도록 삼각단면으로 형성하는 것이 좋다.
방열프레임(14)은 캐비닛(11)의 상측 즉, 환기구멍(12)의 상측에 수평하게 장착된다.
이러한 방열프레임(14)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 전장품에 의해 가열된 내부공기를 냉각하며 환기구멍(12)으로 안내한다.
즉, 방열프레임(14)은 열전도성이 우수한 알루미늄으로 형성되고, 내부공기와의 접촉면적을 높이도록 파형단면으로 형성된다.
이때, 방열프레임(14)은 전방에서 후방을 향해 상향으로 경사지게 형성하는 것이 바람직하다.
따라서 대류현상에 의해 하부에서 올라오는 가열공기는 방열프레임(14)의 저면을 따라 이동하면서 환기구멍(12)을 통해 신속하게 배출된다.
한편, 방열프레임(14)은 방열성능이 향상되도록 표면에 방열물질(14a)이 소정 두께로 더 코팅될 수 있다.
방열물질(14a)은 탄화규소(SiC), 질화알루미늄(AlN), 카본(Carbon) 중 어느 하나 또는 둘 이상 혼합 조성될 수 있다.
즉, 탄화규소(SiC) 내지 카본(Carbon)은 우수한 열 발산 특성을 가진 것으로, 방열프레임(14)의 표면에 용융 코팅된다.
여기서 방열물질(14a)의 표면은 거칠게 형성하여 공기와의 접촉면적을 높이는 것이 바람직하다.
카본접지판(15)은 접속함(11)의 일측 또는 양측면에 수직하게 장착되어 낙뢰전류나 서지전류를 대지로 방출한다.
이러한 카본접지판(15)은 제습성과 습도조절성을 보유함에 따라 함체(10)의 전해질 효과를 향상시켜준다.
그리고 본 발명에 따른 방열모듈(20)은 도 1처럼 함체(10)에 내장되어 내부온도에 따라 전장품을 냉각시켜 전기저항을 낮춰준다.
이러한 방열모듈(20)은 온도감지기(21)와 방열유닛(22)으로 구성된다.
온도감지기(21)는 함체(10)에 내장된 전장품 중 다이오드모듈(1)에 장착되어 온도를 측정한다.
방열유닛(22)은 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 다이오드모듈(1)과 밀착되게 장착된다.
즉, 방열유닛(22)은 온도감지기(21)가 측정한 온도에 따라 다이오드모듈(1)의 열을 직접 흡수하여 냉각해준다.
이러한 방열유닛(22)은 도 4 및 도 5처럼 흡열판(22a)과 히트싱크(22b) 및 히트파이프(22c) 그리고 덮개(22d)와 방열팬(22e)으로 구성된다.
흡열판(22a)은 알루미늄 또는 구리로 형성되고, 다이오드모듈(1)에 서멀그리스와 함께 밀착 장착되어 다이오드모듈(1)의 열을 흡수한다.
히트싱크(22b)는 알루미늄 또는 구리로 형성되고, 흡열판(22a)과 인접 또는 이격되는 위치에 배치되어 흡열판(22a)이 흡수한 열을 방출한다.
히트파이프(22c)는 내부에 열전도성이 우수한 기체가 주입된 것으로, 흡열판(22a)과 히트싱크(22b)에 각각 삽입 장착되어 열을 전달한다.
덮개(22d)는 히트싱크(22b)의 일면을 감싸지게 장착되어 외부로부터 보호함과 함께 방열팬(22e)을 고정해준다.
방열팬(22e)은 덮개(22d)의 내측에 하나 이상 장착되고, 온도감지기(21)가 측정한 온도에 따라 가변속도로 회전하여 공기를 송풍한다.
즉, 온도감지기(21)로부터 다이오드모듈(1)의 온도가 설정 온도에 도달되면, 방열팬(22e)이 회전한다.
이때, 방열팬(22e)은 다이오드모듈(1)의 설정 온도범위에 따라 1000, 2000, 3000, 4000RPM 등 단계별로 회전한다.
물론, 다이오드모듈(1)이 설정 온도 이하일 경우에는 전력낭비를 방지하도록 정지되게 구성하는 것이 바람직하다.
한편, 히트싱크(22b)와 덮개(22d) 및 방열팬(22e)은 도 6에 도시된 바와 같이 히트파이프(22c)의 연장을 통해 함체(10)의 외부에 배치될 수 있다.
즉, 흡열판(22a)은 다이오드모듈(1)과 함께 함체(10)의 내부에 배치되고, 히트싱크(22b)와 덮개(22d) 및 방열팬(22e)은 함체(10)의 외부에 배치된다.
따라서 내기보다 온도가 낮으면서도 열이 축적되지 않는 외기로 냉각해줌에 따라 내기온도 상승방지와 함께 다이오드모듈(1)을 신속하게 냉각시킬 수 있다.
이어서 본 발명에 따른 소방모듈(30)은 도 1처럼 함체(10)에 내장되어 아크 또는 연기감지에 따라 소화물질을 분사한다.
이러한 소방모듈(30)은 화재감지기(31)와 소화기(32) 및 제어기(33)로 구성된다.
화재감지기(31)는 함체(10)의 상측 후면에 장착되어 아크(불꽃)나 연기를 감지한다.
소화기(32)는 소정 용량의 탱크에 소화물질이 충전된 것으로, 함체(10)의 상측 측면에 장착된다.
제어기(33)는 함체(10)의 측면에 장착되고, 화재감지기(31)와 소화기(32)와 전기적으로 연결되어 소화기(32)의 작동을 제어한다.
즉, 화재감지기(31)에 의해 아크나 연기가 감지되면, 소화기(32)의 전자밸브를 가동시켜 함체(10)의 내부로 소화물질을 분사한다.
이때, 제어기(33)는 전장품의 작동을 측정하는 계측기와 방열모듈(20)과도 연결될 수 있다.
그리고 기 설정된 관리자의 모바일 단말기로 정보를 실시간 주고받는 통신모듈을 더 구성할 수도 있다.
즉, 관리자는 원거리에서 접속반의 상태를 평가 및 판단할 수 있고, 필요에 따라 긴급정지 명령을 실행시킬 수 있다.
마지막으로 본 발명에 따른 내진유닛(40)은 도 1처럼 함체(10)의 하단에 장착되어 바닥에 설치해줌과 함께 지진으로부터 전달되는 외력을 흡수해준다.
이러한 내진유닛(40)은 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 고정브래킷(41), 지지블록(42), 연결샤프트(43), 고정너트(44), 연결너트(45), 압축스프링(46)으로 구성된다.
고정브래킷(41)은 압축스프링(46)을 포용하는 크기를 가진 원형 또는 각형으로 형성되고, 함체(10)가 설치될 바닥에 마련된 앵커에 고정 장착된다.
이러한 고정브래킷(41)의 중앙주변에는 바닥의 앵커와 체결되도록 복수의 고정홀(41a)이 형성된다.
그리고 고정브래킷(41)의 중앙에는 연결샤프트(43)가 체결되도록 나사홀(41b)이 형성된다.
또한, 고정브래킷(41)의 중앙에는 압축스프링(46)의 하단을 수용하도록 소정 높이로 돌출된 링형의 스프링가이드(41c)가 형성된다.
지지블록(42)은 압축스프링(46)을 포용하는 크기를 가진 원형 또는 각형으로 형성되고, 함체(10)의 하단 모서리 측에 장착된다.
이러한 지지블록(42)의 중앙에는 연결샤프트(43)를 상하로 유동 가능하게 수용하는 유동홀(42a)이 형성된다.
그리고 지지블록(42)의 하단 중앙에는 소정 깊이로 함몰되어 압축스프링(46)의 상단을 수용하는 스프링홈(42b)이 형성된다.
이때, 지지블록(42)의 상단 중앙에는 함체(10)의 저면과 밀착되어 외력에 의한 손상과 소음을 방지해주는 연질의 고무댐퍼(42c)가 끼움 장착된다.
연결샤프트(43)는 고정브래킷(41)과 지지블록(42) 사이에 각각 체결 및 관통 개재된다.
즉, 연결샤프트(43)의 하단은 나사홀(41b)에 체결되고, 상단은 유동홀(42a)에 관통 삽입된다.
이러한 연결샤프트(43)는 고정브래킷(41)과 지지블록(42)을 수직방향으로 유동 가능하게 안내한다.
고정너트(44)는 연결샤프트(43)의 하단에 체결되어 나사홀(41b)로부터 회전이 방지되게 구속해준다.
연결너트(45)는 연결샤프트(43)의 상단에 체결되어 함체(10)와 지지블록(42)을 서로 결합해줌과 함께 고정브래킷(41)과 지지블록(42)간의 거리를 조절해준다.
압축스프링(46)은 고정브래킷(41)과 지지블록(42) 사이에 개재되어 지진으로부터 전달되는 외력을 흡수되게 완충작용을 유발한다.
즉, 지진에 의해 강한 피해를 주는 S파의 수직외력이 전달되면, 고정브래킷(41)이 상하로 유동하면서 압축스프링(46)에 의한 탄성으로 외력을 소멸시킨다.
한편, 대규모 태양광발전시스템의 경우 전장품의 개수가 증가하게 되므로 함체(10)의 크기도 커지면서 하중이 증가하게 된다.
따라서 대규모 태양광발전시스템의 접속반에 경우 내진유닛(40)의 압축스프링(46)은 도 10에 도시된 것처럼 볼루트 스프링(volute spring)으로 구성하는 것이 바람직하다.
이러한 볼루트 압축스프링(46)은 직사각형 단면의 심재가 원뿔형으로 감겨진 것으로, 완충작용 시 심재와 심재간의 표면마찰에 의해 진동을 감소시키는 특징을 갖는다.
더불어 설치공간의 용적비율에 비해 큰 에너지를 흡수할 수가 있으므로 하중증가에 구애받지 않고 단일로도 모든 지진에너지에 대응할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
1: 다이오드모듈
10: 함체
11: 캐비닛
12: 환기구멍
13: 지붕
14: 방열프레임
14a: 방열물질
15: 카본접지판
20: 방열모듈
21: 온도감지기
22: 방열유닛
22a: 흡열판
22b: 히트싱크
22c: 히트파이프
22d: 덮개
22e: 방열팬
30: 소방모듈
31: 화재감지기
32: 소화기
33: 제어기
40: 내진유닛
41: 고정브래킷
41a: 고정홀
41b: 나사홀
41c: 스프링가이드
42: 지지블록
42a: 유동홀
42b: 스프링홈
42c: 고무댐퍼
43: 연결샤프트
44: 고정너트
45: 연결너트
46: 압축스프링
10: 함체
11: 캐비닛
12: 환기구멍
13: 지붕
14: 방열프레임
14a: 방열물질
15: 카본접지판
20: 방열모듈
21: 온도감지기
22: 방열유닛
22a: 흡열판
22b: 히트싱크
22c: 히트파이프
22d: 덮개
22e: 방열팬
30: 소방모듈
31: 화재감지기
32: 소화기
33: 제어기
40: 내진유닛
41: 고정브래킷
41a: 고정홀
41b: 나사홀
41c: 스프링가이드
42: 지지블록
42a: 유동홀
42b: 스프링홈
42c: 고무댐퍼
43: 연결샤프트
44: 고정너트
45: 연결너트
46: 압축스프링
Claims (7)
- 태양광모듈로부터 발전되는 전원을 단속하는 접속반에 있어서,
상기 태양광모듈과 연결된 전선들이 인입되고, 상기 태양광모듈의 발전전원을 단속하는 다수의 전장품을 내장하는 함체(10);
상기 함체(10)에 내장되어 내부온도에 따라 전장품을 냉각시켜 전기저항을 낮춰주는 방열모듈(20);
상기 함체(10)에 내장되어 아크 또는 연기감지에 따라 소화물질을 분사하는 소방모듈(30);
상기 함체(10)의 하단에 장착되어 바닥에 설치해주고, 지진으로부터 전달되는 외력을 흡수하는 복수의 내진유닛(40);을 포함하며,
상기 함체(10)는,
상기 전장품을 수용하는 크기를 가진 상부 개구형 캐비닛(11);
상기 캐비닛(11)의 상측 후면에 형성되어 내/외기가 드나들게 유도하는 복수의 환기구멍(12);
상기 캐비닛(11)의 상측에 배치되어 전장품이 보호되게 내부를 덮어주고, 빗물이나 이물질이 자중에 의해 흘러내리도록 삼각단면으로 형성되는 지붕(13);
상기 캐비닛(11)의 상측에 수평하게 장착되고, 전장품에 의해 가열된 내기를 냉각하며 환기구멍(12)으로 안내하는 방열프레임(14);
상기 캐비닛(11)의 측면에 수직하게 장착되고, 낙뢰전류나 서지전류를 대지로 방출하는 하나 이상의 카본접지판(15);으로 이루어지고,
상기 소방모듈(30)은,
상기 함체(10)의 상측 후면에 장착되어 아크나 연기를 감지하는 화재감지기(31);
상기 함체(10)의 상측 측면에 장착되어 화재 시 소화물질을 분사하여 진압하는 소화기(32);
상기 함체(10)의 측면에 장착되고, 상기 화재감지기(31)와 소화기(32)와 전기적으로 연결되어 작동을 제어하는 제어기(33);로 구성되며,
상기 내진유닛(40)은,
상기 함체(10)가 설치될 바닥에 마련된 앵커에 장착되는 고정브래킷(41);
상기 함체(10)의 하단 모서리 측에 장착되는 지지블록(42);
상기 고정브래킷(41)과 지지블록(42) 사이에 각각 체결 및 관통 개재되는 연결샤프트(43);
상기 연결샤프트(43)의 하단에 체결되어 회전이 방지되게 구속하는 고정너트(44);
상기 연결샤프트(43)의 상단에 체결되어 함체(10)와 지지블록(42)을 서로 결합하며 고정브래킷(41)과 지지블록(42)간의 거리를 조절하는 연결너트(45);
상기 고정브래킷(41)과 지지블록(42) 사이에 개재되어 지진으로부터 전달되는 외력을 흡수하는 압축스프링(46);으로 구성되며,
상기 고정브래킷(41)은,
상기 압축스프링(46)을 포용하는 크기를 가진 원형 또는 각형으로 형성되되, 상기 바닥의 앵커와 체결되도록 중앙주변에 복수의 고정홀(41a)이 형성되고, 상기 연결샤프트(43)가 체결되도록 중앙에 나사홀(41b)이 형성되며, 상기 압축스프링(46)의 하단을 수용하도록 소정 높이로 돌출된 링형의 스프링가이드(41c)가 일체로 형성되고,
상기 압축스프링(46)은 직사각형 단면의 심재가 원뿔형으로 감겨져 완충작용 시 심재와 심재간의 마찰에 의해 진동을 감소시킬 수 있는 볼루트 스프링(volute spring)으로 구성된 것을 특징으로 하는 방열과 내진기능을 겸비하는 태양광발전용 접속반. - 청구항 1에 있어서,
상기 방열프레임(14)은 열전도성이 우수한 알루미늄으로 형성되고, 공기와의 접촉면적을 높이도록 파형단면으로 형성되되, 대류현상에 의해 하부에서 올라오는 공기가 후방에 위치하는 환기구멍(12)을 향해 배출되도록 전방에서 후방을 향해 상향으로 경사지게 형성되며,
상기 방열프레임(14)은 표면에 탄화규소(SiC), 질화알루미늄(AlN), 카본(Carbon) 중 어느 하나 또는 둘 이상 혼합된 방열물질(14a)이 더 코팅된 것을 특징으로 하는 방열과 내진기능을 겸비하는 태양광발전용 접속반. - 청구항 1에 있어서,
상기 방열모듈(20)은,
상기 함체(10)에 내장된 전장품 중 다이오드모듈(1)에 장착되어 온도를 측정하는 온도감지기(21);
상기 다이오드모듈(1)과 밀착되게 장착되고, 상기 온도감지기(21)가 측정한 온도에 따라 다이오드모듈(1)의 열을 흡수하여 냉각하는 방열유닛(22);으로 구성되며,
상기 방열유닛(22)은,
상기 다이오드모듈(1)에 서멀그리스와 함께 밀착 장착되고, 상기 다이오드모듈(1)의 열을 흡수하는 흡열판(22a);
상기 흡열판(22a)과 인접 또는 이격되는 위치에 배치되고, 상기 흡열판(22a)이 흡수한 열을 방출하는 히트싱크(22b);
상기 흡열판(22a)과 히트싱크(22b)에 각각 삽입 장착되고, 상기 흡열판(22a)이 흡수한 열을 히트싱크(22b)로 전달하는 복수의 히트파이프(22c);
상기 히트싱크(22b)의 일면에 감싸지게 장착되어 외부로부터 보호하는 덮개(22d);
상기 덮개(22d)의 내측에 하나 이상 장착되고, 상기 온도감지기(21)가 측정한 온도에 따라 가변속도로 회전하여 공기를 송풍하는 방열팬(22e);
으로 구성된 것을 특징으로 하는 방열과 내진기능을 겸비하는 태양광발전용 접속반. - 청구항 3에 있어서,
상기 히트싱크(22b)와 덮개(22d) 및 방열팬(22e)은 다이오드모듈(1)의 냉각이 가속되도록 히트파이프(22c)의 연장을 통해 함체(10)의 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는 방열과 내진기능을 겸비하는 태양광발전용 접속반. - 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 지지블록(42)은,
상기 압축스프링(46)을 포용하는 크기를 가진 원형 또는 각형으로 형성되되, 상기 연결샤프트(43)가 상하로 유동 가능하게 수용하도록 중앙에 유동홀(42a)이 형성되고, 상기 압축스프링(46)의 상단을 수용하도록 하단 중앙에 소정 깊이로 함몰된 스프링홈(42b)이 형성되며, 상기 함체(10)의 저면과 밀착되어 외력에 의한 손상과 소음을 방지하도록 상단에 연질의 고무댐퍼(42c)가 끼움 장착된 것을 특징으로 하는 방열과 내진기능을 겸비하는 태양광발전용 접속반.
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|---|---|---|---|
| KR1020200114351A KR102231865B1 (ko) | 2020-09-08 | 2020-09-08 | 방열과 내진기능을 겸비하는 태양광발전용 접속반 |
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|---|---|---|---|
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| KR102231865B1 true KR102231865B1 (ko) | 2021-03-25 |
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| KR1020200114351A KR102231865B1 (ko) | 2020-09-08 | 2020-09-08 | 방열과 내진기능을 겸비하는 태양광발전용 접속반 |
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