KR102643051B1 - Plc 제어장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내부에 전장공간(101)이 형성된 캐비닛(100); 상기 캐비닛(100) 내부에 배치되는 PLC 어셈블리(200); 상기 캐비닛(100)에 배치되고, 상기 전장공간(101)의 온도를 조절하는 냉각장치(500);를 포함하는 PLC 제어장치를 제공한다.
본 발명은 냉각장치를 통해 발열 부품이 배치된 전장공간을 직접 냉각하여 온도조절할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 냉각장치를 통해 발열 부품이 배치된 전장공간을 직접 냉각하여 온도조절할 수 있는 장점이 있다.
Description
본 발명은 PLC 제어장치에 관한 것이다.
최근, 각종 전자, 통신 및 기계기술의 발달로 인하여 산업현장에서는 적은 인력으로 많은 생산량을 얻기 위한 자동화 시스템이 이용되고 있으며, 이를 위한 기술로 현장 라인을 직접 제어하는 PLC(Programmable Logic Controller)가 많은 분야에 도입되고 있다.
상기 PLC는 디지털 또는 아날로그 입출력 모듈을 통해 로직, 시퀀싱, 타이밍, 카운팅, 연산과 같은 특수한 기능을 수행하기 위해 프로그램 가능한 메모리를 사용하고 여러 종류의 기계나 프로세서를 제어하는 전자장치로서, 공장, 빌딩, 터널 등의 설비 자동화에 많이 사용되고 있는 시스템으로, 초기의 단순한 기본 연산에서 현재는 복잡한 응용 연산뿐만 아니라 산업 네트워크를 형성하여 다양한 현장 요구에 부응하고 있다.
이러한 PLC는 종래에 사용하던 시스템의 제어반 내에 구비된 릴레이, 타이머, 카운터 등의 기능을 IC, 트랜지스터 등의 반도체 소자로 대체시켜 기본적인 시퀀스 제어 기능에 수치 연산 기능을 추가하여 프로그램 제어가 가능하도록 한 자율성이 높은 제어장치이다.
이러한 PLC를 미국 전기 공업회 규격에서는 디지털 또는 아날로그 입출력 모듈을 통하여 로직, 시퀀싱, 타이밍, 카운팅, 연산과 같은 특수한 기능을 수행하기 위하여 프로그램 가능한 메모리를 사용하고 여러 종류의 기계나 프로세서를 제어하는 디지털 전자 장치로 정의하고 있다.
종래 PLC 제어장치는 캐비닛에 전기 기기나 전기 제어기기 등이 내설되어서, 외부 전기 기기, 전기 장치, 전기 설비 등의 작동을 제어할 수 있도록 설치된다.
전기설비의 두뇌에 해당되는 PLC 제어장치에는 다양한 전기 부품들이 내설되므로, 전기배선을 최대한 단순화 한다고 하더라도, 굉장히 많은 전기 배선들이 집적되어 배치될 수 밖에 없고, 이로 인해 다량의 발열이 발생되며, 단락, 합선 등으로 인해서 내부에서 화재 위험이 높은 문제점이 있었다.
이러한 PLC 제어장치 화재는 전기 배선 피복의 부식이 주요 원인이며, 전기 배선 피복의 부식은 고온 다습한 환경 하에서 촉진된다.
PLC 제어장치의 온도와 습도를 낮추기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 이미 다양한 것들이 개발되어 사용되고 있다.
종래 PLC 제어장치는 룸 내부를 냉방하고, PLC 제어장치 내부에 팬을 배치하여 공기를 순환시킴으로써 PLC 제어장치의 내부의 온도를 조절하였다.
그러나 이러한 외부 공냉 방식은 PLC 제어장치 내부 온도를 효과적으로 낮추는데 제약이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 캐비닛 내부의 온도를 직접 조절할 수 있는 PLC 제어장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 내부에 전장공간(101)이 형성된 캐비닛(100); 상기 캐비닛(100) 내부에 배치되는 PLC 어셈블리(200); 상기 캐비닛(100)에 배치되고, 상기 전장공간(101)의 온도를 조절하는 냉각장치(500);를 포함하는 PLC 제어장치를 제공한다.
상기 캐비닛(100)은, 지면에 배치되는 로어캐비닛(110); 상기 로어캐비닛(110) 상측에 조립되는 어퍼캐비닛(120);을 포함할 수 있다.
상기 PLC 어셈블리(200), 전기 및 통신용 다종 다수의 부품으로서, 메인차단기(201), 버스바(202), 제어기(203), 퓨즈(204), 개별차단기(205) 등은 물론 그 이외의 다른 전기 전자용 부품(210)을 포함할 수 있다.
상기 어퍼캐비닛(120)은, 어퍼베이스(121); 상기 어퍼베이스(121)의 상측에 이격되어 배치되는 어퍼탑(122); 상기 어퍼베이스(121)의 좌측단 및 어퍼탑(122)의 좌측단을 연결하는 제 1 어퍼사이드(123); 상기 어퍼베이스(121)의 우측단 및 어퍼탑(122)의 우측단을 연결하는 제 2 어퍼사이드(124); 상기 어퍼베이스(121), 어퍼탑(122), 제 1 어퍼사이드(123) 및 제 2 어퍼사이드(124)의 후단을 연결하는 어퍼리어(128);를 포함하고, 상기 로어캐비닛(110)은, 로어베이스(111); 상기 로어베이스(111)의 상측에 이격되어 배치되는 로어탑(112); 상기 로어베이스(111)의 좌측단 및 로어탑(112)의 좌측단을 연결하는 제 1 로어사이드(113); 상기 로어베이스(111)의 우측단 및 로어탑(112)의 우측단을 연결하는 제 2 로어사이드(114); 상기 로어베이스(111), 로어탑(112), 제 1 로어사이드(113) 및 제 2 로어사이드(114)의 후단을 연결하는 로어리어(118); 상기 로어베이스(111), 로어탑(112), 제 1 로어사이드(113) 및 제 2 로어사이드(114) 중 어느 하나의 전단에 회전가능하게 조립되는 로어도어(115);를 포함할 수 있다.
상기 냉각장치(500)가 상기 로어캐비닛(110) 내부의 로어공간(102)에 배치되고, 상기 냉각장치(500)는, 냉매를 압축하는 압축기(510); 상기 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(520); 상기 응축된 냉매를 팽창시키는 전자팽창밸브(530); 상기 팽창된 냉매를 증발시키는 증발기(540); 상기 로어공간(102)의 공기를 상기 전장공간(101)으로 토출시키는 송풍팬어셈블리(550);를 포함하고, 상기 어퍼베이스(121)를 상하 방향으로 관통하게 형성되는 베이스개구부(130)를 더 포함하고, 상기 베이스개구부(130)는 좌우 방향으로 이격된 제 1 베이스개구부(131) 및 제 2 베이스개구부(132)를 포함하고, 상기 송풍팬어셈블리(550)에서 토출된 공기가 상기 제 2 베이스개구부(132)를 통해 상기 전장공간(101)에 공급되고, 상기 전장공간(101)의 공기가 상기 제 1 베이스개구부(131)을 통해 상기 로어공간(102)으로 회수될 수 있다.
첫째, 본 발명은 냉각장치를 통해 발열 부품이 배치된 전장공간을 직접 냉각하여 온도조절할 수 있는 장점이 있다.
둘째, 본 발명은 발열이 발생되는 전장공간과 분리된 로어캐비닛에 냉각장치를 배치하기 때문에, 상기 로어캐비닛 내부에서 발생되는 열에 의한 열향을 차단할 수 있는 장점이 있다.
셋째, 본 발명은 로어캐비닛에 순환되는 공기 중의 수분을 제거할 수 있는 데시칸트가 배치되기 때문에, 전장공간에서 차가운 공기에 의해 이슬맺힘이 발생되는 것을 억제할 수 있는 장점이 있다.
넷째, 본 발명은 응축기를 2개로 분리하여 하나를 로어캐비닛 외부로 배치하기 때문에, 제 1 로어공간에서의 발열량이 상기 제 2 로어공간에서의 냉각열량 보다 작게 형성하여 상기 전장공간으로 토출되는 공기가 항상 냉각상태를 유지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 PLC 제어장치의 정면도이다.
도 2는 도 1의 도어개 개방된 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉각장치가 도시된 구성도이다.
도 4는 도 1의 내부가 도시된 정단면도이다.
도 5는 도 4의 A-A를 따라 절단된 단면도이다.
도 6은 도 4의 평단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 데시칸트고정부재 확대도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 PLC 제어장치의 정단면도이다.
도 2는 도 1의 도어개 개방된 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉각장치가 도시된 구성도이다.
도 4는 도 1의 내부가 도시된 정단면도이다.
도 5는 도 4의 A-A를 따라 절단된 단면도이다.
도 6은 도 4의 평단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 데시칸트고정부재 확대도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 PLC 제어장치의 정단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 문서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 PLC 제어장치의 정면도이고, 도 2는 도 1의 도어개 개방된 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉각장치가 도시된 구성도이고, 도 4는 도 1의 내부가 도시된 정단면도이고, 도 5는 도 4의 A-A를 따라 절단된 단면도이고, 도 6은 도 4의 평단면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 데시칸트고정부재 확대도이다.
본 실시예에 따른 PLC 제어장치는, 내부에 전장공간(101)이 형성된 캐비닛(100)과, 상기 캐비닛(100) 내부에 배치되는 PLC 어셈블리(200)와, 상기 캐비닛(100)에 배치되고, 상기 전장공간(101)의 온도를 조절하는 냉각장치(500)를 포함한다.
상기 캐비닛(100)은 지면에 배치되는 로어캐비닛(110)과, 상기 로어캐비닛(110) 상측에 조립되는 어퍼캐비닛(120)을 포함한다.
상기 로어캐비닛(110) 내부에 상기 냉각장치(500)가 배치되고, 상기 어퍼캐비닛(120)에 공기조화된 공기를 제공한다.
상기 어퍼캐비닛(120) 내부에 상기 전장공간(101)이 형성되고, 상기 전장공간(101)에 상기 PLC 어셈블리(200)가 설치된다.
상기 PLC 어셈블리(200), 전기 및 통신용 다종 다수의 부품으로서, 메인차단기(201), 버스바(202), 제어기(203), 퓨즈(204), 개별차단기(205) 등은 물론 그 이외의 다른 전기 전자용 부품(210)을 포함한다.
상기 PLC 어셈블리(200)는 상기 부품들이 설치되는 케이지(250)를 더 포함할 수 있고, 상기 케이지(250)가 상기 어퍼캐비닛(120)에 조립되어 고정된다.
상기 어퍼캐비닛(120)은, 어퍼베이스(121)와, 상기 어퍼베이스(121)의 상측에 이격되어 배치되는 어퍼탑(122)과, 상기 어퍼베이스(121)의 좌측단 및 어퍼탑(122)의 좌측단을 연결하는 제 1 어퍼사이드(123)와, 상기 어퍼베이스(121)의 우측단 및 어퍼탑(122)의 우측단을 연결하는 제 2 어퍼사이드(124)와, 상기 어퍼베이스(121), 어퍼탑(122), 제 1 어퍼사이드(123) 및 제 2 어퍼사이드(124)의 후단을 연결하는 어퍼리어(128)를 포함한다.
상기 어퍼베이스(121), 어퍼탑(122), 제 1 어퍼사이드(123), 제 2 어퍼사이드(124) 및 어퍼리어(128) 사이에 상기 전장공간(101)이 형성되고, 상기 전장공간(101)의 전면이 개구된다.
상기 어퍼캐비닛(120)은 상기 제 1 어퍼사이드(123)에 회전가능하게 배치되어 상기 전장공간(101)의 좌측을 개폐하는 제 1 어퍼도어(125)와, 상기 제 2 어퍼사이드(124)에 회전가능하게 배치되어 상기 전장공간(101)의 우측을 개폐하는 제 2 어퍼도어(126)를 더 포함한다.
본 실시예에서 상기 케이지(250)가 상기 어퍼리어(128)에 설치된다.
상기 케이지(250)는 전후 방향으로 개구된다.
상기 케이지(250)는 좌측에 상하 방향으로 배치되는 제 1 사이드프레임(251)과, 우측에 상하 방향으로 배치되는 제 2 사이드프레임(252)과, 상기 제 1 사이드프레임(251) 및 제 2 사이드프레임(252)을 연결하는 복수개의 수평프레임들을 포함한다.
상기 수평프레임들은, 상기 제 1 사이드프레임(251) 및 제 2 사이드프레임(252)의 하단을 연결하는 로어수평프레임(253)과, 상기 제 1 사이드프레임(251) 및 제 2 사이드프레임(252)의 상단을 연결하는 어퍼수평프레임(254)과, 상기 로어수평프레임(253) 및 어퍼수평프레임(254) 높이 중간에 배치되고, 상기 제 1 사이드프레임(251) 및 제 2 사이드프레임(252)을 연결하는 적어도 하나의 미들수평프레임(255)을 포함한다.
본 실시예에서 상기 어퍼베이스(121)를 상하 방향으로 관통하게 형성되는 베이스개구부(130)를 더 포함하고, 상기 베이스개구부(130)는 좌우 방향으로 이격된 제 1 베이스개구부(131) 및 제 2 베이스개구부(132)를 포함한다.
상기 로어캐비닛(110)은, 로어베이스(111)와, 상기 로어베이스(111)의 상측에 이격되어 배치되는 로어탑(112)과, 상기 로어베이스(111)의 좌측단 및 로어탑(112)의 좌측단을 연결하는 제 1 로어사이드(113)와, 상기 로어베이스(111)의 우측단 및 로어탑(112)의 우측단을 연결하는 제 2 로어사이드(114)와, 상기 로어베이스(111), 로어탑(112), 제 1 로어사이드(113) 및 제 2 로어사이드(114)의 후단을 연결하는 로어리어(118)와, 상기 로어베이스(111), 로어탑(112), 제 1 로어사이드(113) 및 제 2 로어사이드(114) 중 어느 하나의 전단에 회전가능하게 조립되는 로어도어(115)를 포함한다.
상기 로어캐비닛(110) 내부에 상기 냉각장치(500)가 설치되는 로어공간(102)이 형성된다. 상기 로어도어(115)가 상기 로어공간(102)을 개폐할 수 있고, 이를 통해 상기 냉각장치(500)의 수리 및 교체가 용이하다.
상기 냉각장치(500)는, 냉매를 압축하는 압축기(510)와, 상기 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(520)와, 상기 응축된 냉매를 팽창시키는 전자팽창밸브(530)와, 상기 팽창된 냉매를 증발시키는 증발기(540)와, 상기 로어공간(102)의 공기를 상기 전장공간(101)으로 토출시키는 송풍팬어셈블리(550)를 포함한다.
본 실시예에서 상기 압축기(510), 응축기(520), 전자팽창밸브(530), 증발기(540) 및 송풍팬어셈블리(550)가 상기 로어캐비닛(110) 내부에 설치된다.
본 실시예에서 상기 로어공간(102)을 순환하는 공기의 습기를 제거하는 데시칸트(560)가 더 배치될 수 있다.
본 실시예에서 상기 데시칸트(560)가 상기 로어공간(102)을 2개의 구역으로 구획하고, 이를 제 1 로어공간(103) 및 제 2 로어공간(104)이라 한다.
상기 제 1 로어공간(103)이 상기 제 1 베이스개구부(131)와 연통되고, 상기 제 2 로어공간(104)이 상기 제 2 베이스개구부(132)와 연통된다.
본 실시예에서 상기 응축기(520)는 제 1 응축기(521) 및 제 2 응축기(522)를 포함하고, 어느 하나가 상기 제 1 로어공간(103)에 배치되고, 나머지 하나가 상기 로어캐비닛(110) 외부에 배치된다.
본 실시예에서 상기 제 1 응축기(521)가 상기 제 1 로어공간(103)에 배치되고, 상기 제 2 응축기(522)가 상기 로어베이스(111) 저면에 배치되며, 상기 증발기(540)가 상기 제 2 로어공간(104)에 배치된다.
상기 제 1 응축기(521) 보다 상기 제 2 응축기(522)가 더 크게 형성된다.
상기 송풍팬어셈블리(550)가 상기 제 2 로어공간(104)에 배치되고, 상기 제 2 베이스개구부(132)를 통해 상기 전장공간(101)으로 냉각된 공기를 토출한다.
본 실시예에서 상기 압축기(510)가 상기 로어공간(102)에 배치되고, 상기 압축기(510)를 감싸는 압축기하우징(570)이 상기 로어공간(102)에 더 배치된다.
상기 압축기하우징(570)이 상기 제 1 로어공간(103) 및 제 2 로어공간(104)과 구획되게 배치되고, 상기 압축기(510)에서 발생된 소음 및 열이 상기 제 1 로어공간(103) 및 제 2 로어공간(104)으로 확산되는 것을 차단한다.
상기 압축기하우징(570)은 전면이 개구되고, 상기 로어도어(115)가 상기 압축기하우징(570)의 전면을 개폐할 수 있다. 상기 로어도어(115)가 개방될 경우, 상기 압축기하우징(570)이 개방되면서 상기 압축기(510)가 노출되고, 이를 통해 고장 또는 냉매 주입 시 서비스가 용이한 특징이 있다.
상기 압축기하우징(570)은 상기 로어캐비닛(110)의 좌우 중간에 배치되고, 전방 측에 밀착되어 설치된다. 상기 압축기하우징(570)의 배면에 상기 데시칸트(560)가 설치된다.
그래서 본 실시예에서는 상기 데시칸트(560) 및 압축기하우징(570)을 통해 상기 로어공간(102)이 좌우로 구획된다.
상기 압축기하우징(570)은, 상기 데시칸트(560)가 밀착되고, 상기 로어도어(115)와 대향되게 배치되는 리어하우징부(575)와, 상기 리어하우징부(575)의 좌측단에서 전방 좌측으로 경사지게 형성된 제 1 사이드하우징부(571)와, 상기 리어하우징부(575)의 우측단에서 전방 우측으로 경사지게 형성된 제 2 사이드하우징부(572)를 포함한다.
상기 리어하우징부(575), 제 1 사이드하우징부(571) 및 제 2 사이드하우징부(572)의 상단이 상기 로어탑(112)에 밀착되고, 상기 리어하우징부(575), 제 1 사이드하우징부(571) 및 제 2 사이드하우징부(572)의 하단이 상기 로어베이스(111)에 밀착된다.
상기 리어하우징부(575), 제 1 사이드하우징부(571) 및 제 2 사이드하우징부(572)의 전방에 상기 압축기(510)가 배치된다.
탑뷰로 볼 때, 상기 제 1 사이드하우징부(571)가 전방 좌측을 향해 경사지게 형성되기 때문에, 상기 제 1 베이스개구부(131)에서 상기 데시칸트(560)로 유동되는 공기 저항을 최소화할 수 있는 특징이 있다.
특히 제 1 사이드하우징부(571)의 제 1 경사면(571a)이 상기 응축기(520)를 향하게 배치된다.
탑뷰로 볼 때, 상기 제 2 사이드하우징부(572)가 전방 우측을 향해 경사지게 형성되기 때문에, 상기 데시칸트(560)에서 상기 제 2 베이스개구부(132)로 유동되는 공기 저항을 최소화할 수 있는 특징이 있다.
특히 제 2 사이드하우징부(572)의 제 2 경사면(572a)이 상기 증발기(540)를 향하게 배치된다.
상기 응축기(520) 및 증발기(540)는 전후 방향으로 길게 연장되고, 각 후단이 상기 로어리어(118)에 밀착되고, 각 전단이 상기 로어도어(115)에 밀착될 수 있다.
상기 응축기(520) 및 증발기(540)가 수직하게 세워져 설치되고, 각 상단이 상기 로어탑(112)에 밀착되고, 각 하단이 상기 로어베이스(111)에 밀착된다.
상기 응축기(520)에 의해 상기 제 1 로어공간(103)이 제 1-1 로어공간(미도시) 및 제 1-2 로어공간(미도시)으로 다시 구획될 수 있다. 상기 제 1-1 로어공간이 상기 제 1 베이스개구부(131) 측이고, 상기 제 1-2 로어공간이 상기 데시칸트(560) 측이다.
마찬가지로 상기 증발기(540)에 의해 상기 제 2 로어공간(104)이 제 2-1 로어공간(미도시) 및 제 2-2 로어공간(미도시)으로 다시 구획될 수 있다. 상기 제 2-1 로어공간이 상기 제 2 베이스개구부(132) 측이고, 상기 제 2-2 로어공간이 상기 데시칸트(560) 측이다.
상기 데시칸트(560)의 양측에 상기 제 1-2 로어공간 및 제 2-2 로어공간이 배치되고, 제 1-2 로어공간 및 제 2-2 로어공간 유입된 공기 중의 습기가 상기 데시칸트(560)을 통해 충분히 흡수될 수 있는 시간을 확보할 수 있다.
상기 데시칸트(560)를 고정하기 위해 데시칸트고정부재(580)이 더 배치될 수 있다.
상기 데시칸트고정부재(580)은, 상기 데시칸트(560)의 전단에 배치되어 상기 리어하우징부(575)의 후면에 밀착되는 제 1 데시칸트고정부재(581)와, 상기 데시칸트(560)의 후단에 배치되어 상기 로어리어(118)에 밀착되는 제 2 데시칸트고정부재(582)를 포함한다.
상기 제 1 데시칸트고정부재 및 제 2 데시칸트고정부재의 형상 및 구조가 동일하고, 전후 방향으로 대칭되게 배치된다.
상기 데시칸트고정부재(580)는, 상기 로어리어(118) 또는 압축기하우징(570)에 밀착되는 고정지지면(587)과, 상기 데시칸트(560)가 삽입되는 데시칸트홈(586)과, 상기 고정지지면(587)의 일측에서 상기 데시칸트홈(586)을 향해 경사지게 형성된 제 1 고정경사면(583)과, 상기 고정지지면(587)의 타측에서 상기 데시칸트홈(586)을 향해 경사지게 형성된 제 2 고정경사면(584)을 포함한다.
상기 제 1 고정경사면(583)이 상기 제 1 경사면(571a)과 연속된 평면을 형성하고, 상기 제 2 고정경사면(584)가 상기 제 2 경사면(572a)과 연속된 평면을 형성하며, 이를 통해 유동되는 공기와의 저항을 최소화할 수 있다.
상기 데시칸트(560)는 상기 응축기(520)와 대향되게 배치되는 흡입면(561)과, 상기 증발기(540)와 대향되게 배치되는 토출면(562)을 포함한다.
본 실시예에서 탑뷰로 볼 때, 상기 데시칸트(560)의 전후 방향 길이가 상기 응축기(520) 및 증발기(540)의 전후 방향 길이보다 짧게 형성된다.
상기 제 1 고정경사면(583) 및 제 1 경사면(571a)을 통해 상기 흡입면(561)를 향하는 흡입유로의 단면적을 점진적으로 축소시키고, 이를 통해 상기 유속을 증가시킬 수 있다.
상기 제 2 고정경사면(584) 및 제 2 경사면(572a)을 통해 상기 토출면(562)을 향하는 토출유로의 단면적을 증가시키고, 이를 통해 상기 유속을 저감하여 증발기(540)와 열교환되는 시간을 증가시킬 수 있다.
상기 증발기(540)의 가장자리를 감싸는 증발단열부재(549)가 더 배치될 수 있다. 상기 증발단열부재(549)가 상기 로어캐비닛(110)에 밀착되고, 상기 증발기(540)의 열이 상기 로어캐비닛(110)으로 직접 전도되는 것을 차단한다.
상기 송풍팬어셈블리(550)가 상기 제 2-1 로어공간에 배치된다.
본 실시예에서 상기 송풍팬어셈블리(550)는 송풍팬하우징(552)과, 상기 송풍팬하우징(552) 내부에 배치되는 송풍팬(554)과, 상기 송풍팬(554)을 회전시키는 송풍팬모터(556)를 포함한다.
상기 송풍팬하우징(552)이 상기 제 2 베이스개구부(132)와 연통되게 배치된다.
상기 송풍팬하우징(552)은 팬흡입구(551)가 상기 증발기(540)를 향하게 배치되고, 팬토출구(553)가 상기 제 2 베이스개구부(132)와 연통된다.
본 실시예에서 상기 팬흡입구(551)가 좌측을 향해 개구되게 배치되고, 상기 팬토출구(553)가 상측을 향해 개구되게 배치된다.
상기 송풍팬(554)은 임펠러가 사용되고, 축 중심 방향으로 공기를 흡입하여 원주방향으로 공기를 가압토출한다.
상기 송풍팬하우징(552)이 상기 송풍팬(554)을 통해 가압토출된 공기를 상기 제 2 베이스개구부(132)로 안내한다.
상기 송풍팬모터(556)가 상기 송풍팬하우징(552)의 우측에 배치되고, 상기 제 2 로어사이드(114)에 고정된다.
상기 팬토출구(553)가 상기 제 2 베이스개구부(132)와 직결되게 때문에, 냉각된 공기를 상기 전장공간(101)으로 직접 토출할 수 있고, 이를 통해 상기 전장공간(101)으로 토출되는 공기의 공기저항을 최소화할 수 있다.
상기 제 2 베이스개구부(132)를 통해 토출된 냉각공기는 상기 어퍼탑(122)을 향해 토출된 후, 하측으로 전환되어 상기 제 1 베이스개구부(131)로 다시 흡입된다.
상기 제 1 베이스개구부(131)로 흡입된 공기는 상기 제 1-1 로어공간 및 제 1-2 로어공간을 통과하면서 상기 응축기(520)와 열교환되고, 이 과정에서 가열될 수 있다. 상기 응축기(520)를 통과하며 가열된 공기는 상기 데시칸트(560)를 통과하면서 공기 중의 수분이 제습된 후, 상기 증발기(540)를 통과하면서 냉각되며, 상기 송풍팬어셈블리(550)를 통해 상기 전장공간(101)으로 토출된다.
본 실시예에서 상기 냉각장치(500)는 냉매와의 열교환과정에서 발열이 발생되는 제 2 응축기(522)를 로어캐비닛(110) 외부에 배치함으로써, 상기 제 1 로어공간(103)에서의 발열량이 상기 제 2 로어공간(104)에서의 냉각열량 보다 작게 형성할 수 있다.
즉, 상기 압축기(510)에서 압축된 냉매는 상기 로어캐비닛(110) 외부에 배치된 상기 제 2 응축기(522)에서 1차 응축된 후, 상기 제 1 로어공간(103)에 배치된 제 1 응축기(521)에서 2차 응축된다.
상기 제 2 응축기(522)에서 응축되고 남은 냉매를 상기 제 1 응축기(521)에서 응축시키기 때문에, 상기 제 2 응축기(522)의 발열량이 상기 제 1 응축기(521) 보다 크게 형성되고, 상기 제 1 로어공간(103)의 발열량을 최소화할 수 있다.
상기 제 2 응축기(522)의 발열량에 의해 PLC 제어장치가 설치된 공간의 온도가 상승될 수 있지만, 이에 따른 외부의 온도상승은 PLC 제어장치가 설치되는 공조기를 통해 제어되게 한다.
그래서 본 실시예에 따른 냉각장치(500)는 상기 제 1 응축기(521)의 발열량을상기 증발기(540)의 냉각열량 보다 작게 형성할 수 있고, 이를 통해 상기 전장공간(101)으로 냉각 공기를 토출할 수 있는 특징이 있다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 PLC 제어장치의 정단면도이다.
본 실시예에 따른 냉각장치(500)는 상기 제 1 로어공간(103)의 공기를 상기 로어캐비닛(110) 외부로 배출시키는 배기팬어셈블리(590)를 더 포함한다.
상기 제 1 로어공간(103)의 공기를 외부로 배출하기 위해 상기 로어베이스(111)를 상하 방향으로 관통하는 배기구(119)를 더 포함한다.
상기 배기팬어셈블리(590)가 상기 배기구(119)와 직접 연결된다.
상기 배기팬어셈블리(590)는 상기 송풍팬어셈블리(550)의 구성과 동일하게 터보팬이 사용된다. 상기 배기팬어셈블리(590)는 배기팬하우징(592)과, 상기 배기팬하우징(592) 내부에 배치되는 배기팬(미도시)과, 상기 배기팬을 회전시키는 배기팬모터(596)를 포함한다.
상기 배기팬하우징(592)은 팬흡입구(591)가 상기 응축기(520)를 향하게 배치되고, 팬토출구(593)가 상기 배기구(119)와 연통된다.
본 실시예에서 상기 팬흡입구(591)가 우측을 향해 개구되게 배치되고, 상기 팬토출구(593)가 하측을 향해 개구되게 배치된다.
상기 전장공간(101) 및 제 1 로어공간(103)의 온도가 기준온도 이상으로 상승되는 경우, 상기 배기팬어셈블리(590)를 구동시켜 상기 제 1 로어공간(103)의 공기를 외부로 강제배출시킬 수 있다.
본 실시예에서 상기 배기구(119)는 상기 제 2 응축기(522)에 의해 차폐된다.
그래서 상기 배기팬어셈블리(590)의 작동 시 외부로 배출되는 공기가 상기 제 2 응축기(522)를 통과할 수 있고, 이를 통해 상기 제 2 응축기(522)에서의 응축효율을 향상시킬 수도 있다.
상기 제 2 응축기(522)가 상기 배기구(119)를 차폐하기 때문에 외부공기가 상기 제 1 로어공간(103)으로 다량 유입되는 것을 억제할 수도 있다.
이하 나머지 구성은 상기 제 1 실시예와 유사하기 때문에 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 캐비닛 110 : 로어캐비닛
120 : 어퍼캐비닛 200 : PLC 어셈블리
500 : 냉각장치 510 : 압축기
520 : 응축기 530 : 전자팽창밸브
540 : 증발기 550 : 송풍팬어셈블리
560 : 데시칸트 570 : 압축기하우징
580 : 데시칸트고정부재 590 : 배기팬어셈블리
120 : 어퍼캐비닛 200 : PLC 어셈블리
500 : 냉각장치 510 : 압축기
520 : 응축기 530 : 전자팽창밸브
540 : 증발기 550 : 송풍팬어셈블리
560 : 데시칸트 570 : 압축기하우징
580 : 데시칸트고정부재 590 : 배기팬어셈블리
Claims (5)
- 내부에 전장공간(101)이 형성된 캐비닛(100);
상기 캐비닛(100) 내부에 배치되는 PLC 어셈블리(200);
상기 캐비닛(100)에 배치되고, 상기 전장공간(101)의 온도를 조절하는 냉각장치(500);를 포함하고,
상기 캐비닛(100)은, 지면에 배치되는 로어캐비닛(110);
상기 로어캐비닛(110) 상측에 조립되는 어퍼캐비닛(120);을 포함하고,
상기 PLC 어셈블리(200), 전기 및 통신용 다종 다수의 부품으로서, 메인차단기(201), 버스바(202), 제어기(203), 퓨즈(204), 개별차단기(205) 등은 물론 그 이외의 다른 전기 전자용 부품(210)을 포함하고,
상기 어퍼캐비닛(120)은,
어퍼베이스(121); 상기 어퍼베이스(121)의 상측에 이격되어 배치되는 어퍼탑(122); 상기 어퍼베이스(121)의 좌측단 및 어퍼탑(122)의 좌측단을 연결하는 제 1 어퍼사이드(123); 상기 어퍼베이스(121)의 우측단 및 어퍼탑(122)의 우측단을 연결하는 제 2 어퍼사이드(124); 상기 어퍼베이스(121), 어퍼탑(122), 제 1 어퍼사이드(123) 및 제 2 어퍼사이드(124)의 후단을 연결하는 어퍼리어(128);를 포함하고,
상기 로어캐비닛(110)은,
로어베이스(111); 상기 로어베이스(111)의 상측에 이격되어 배치되는 로어탑(112); 상기 로어베이스(111)의 좌측단 및 로어탑(112)의 좌측단을 연결하는 제 1 로어사이드(113); 상기 로어베이스(111)의 우측단 및 로어탑(112)의 우측단을 연결하는 제 2 로어사이드(114); 상기 로어베이스(111), 로어탑(112), 제 1 로어사이드(113) 및 제 2 로어사이드(114)의 후단을 연결하는 로어리어(118); 상기 로어베이스(111), 로어탑(112), 제 1 로어사이드(113) 및 제 2 로어사이드(114) 중 어느 하나의 전단에 회전가능하게 조립되는 로어도어(115);를 포함하고,
상기 냉각장치(500)가 상기 로어캐비닛(110) 내부의 로어공간(102)에 배치되고,
상기 냉각장치(500)는,
냉매를 압축하는 압축기(510); 상기 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(520); 상기 응축된 냉매를 팽창시키는 전자팽창밸브(530); 상기 팽창된 냉매를 증발시키는 증발기(540); 상기 로어공간(102)의 공기를 상기 전장공간(101)으로 토출시키는 송풍팬어셈블리(550);를 포함하고,
상기 어퍼베이스(121)를 상하 방향으로 관통하게 형성되는 베이스개구부(130)를 더 포함하고, 상기 베이스개구부(130)는 좌우 방향으로 이격된 제 1 베이스개구부(131) 및 제 2 베이스개구부(132)를 포함하고,
상기 송풍팬어셈블리(550)에서 토출된 공기가 상기 제 2 베이스개구부(132)를 통해 상기 전장공간(101)에 공급되고, 상기 전장공간(101)의 공기가 상기 제 1 베이스개구부(131)을 통해 상기 로어공간(102)으로 회수되며,
상기 로어공간(102)을 순환하는 공기의 습기를 제거하는 데시칸트(560);를 더 포함하고,
상기 로어공간(102)은, 상기 데시칸트(560)에 의해 구획되고, 상기 제 1 베이스개구부(131)와 연통되는 제 1 로어공간(103)과, 상기 데시칸트(560)에 의해 구획되고, 상기 제 2 베이스개구부(132)와 연통되는 제 2 로어공간(104)을 포함하고,
상기 응축기(520)는 제 1 응축기(521) 및 제 2 응축기(522)를 포함하고,
상기 제 1 응축기(521)가 상기 제 1 로어공간(103)에 배치되고, 상기 제 2 응축기(522)가 상기 로어베이스(111) 저면에 배치되며, 상기 증발기(540)가 상기 제 2 로어공간(104)에 배치되고,
상기 송풍팬어셈블리(550)가 상기 제 2 로어공간(104)에 배치되고, 상기 제 2 베이스개구부(132)를 통해 상기 전장공간(101)으로 냉각된 공기를 토출하고,
상기 압축기(510)가 상기 로어공간(102)에 배치되고, 상기 압축기(510)를 감싸는 압축기하우징(570)이 상기 로어공간(102)에 더 배치되고,
상기 압축기하우징(570)이 상기 제 1 로어공간(103) 및 제 2 로어공간(104)과 구획되게 배치되어, 상기 압축기(510)에서 발생된 소음 및 열이 상기 제 1 로어공간(103) 및 제 2 로어공간(104)으로 확산되는 것을 차단하고,
상기 압축기하우징(570)은 상기 로어캐비닛(110)의 좌우 중간에 배치되고, 전방 측에 밀착되어 설치되고, 상기 압축기하우징(570)은 전면이 개구되고, 상기 로어도어(115)가 상기 압축기하우징(570)의 전면을 개폐하고,
상기 데시칸트(560) 및 압축기하우징(570)을 통해 상기 로어공간(102)이 좌우로 구획되고, 상기 데시칸트(560) 및 압축기하우징(570)의 좌측에 상기 제 1 로어공간(103)이 배치되고, 상기 데시칸트(560) 및 압축기하우징(570)의 우측에 상기 제 2 로어공간(104)이 배치되며,
상기 압축기하우징(570)은, 상기 데시칸트(560)가 밀착되고, 상기 로어도어(115)와 대향되게 배치되는 리어하우징부(575)와, 상기 리어하우징부(575)의 좌측단에서 전방 좌측으로 경사지게 형성된 제 1 사이드하우징부(571)와, 상기 리어하우징부(575)의 우측단에서 전방 우측으로 경사지게 형성된 제 2 사이드하우징부(572)를 포함하고,
탑뷰로 볼 때, 상기 제 1 사이드하우징부(571)가 전방 좌측을 향해 경사지게 형성되기 때문에, 상기 제 1 베이스개구부(131)에서 상기 데시칸트(560)로 유동되는 공기 저항을 최소화하고,
탑뷰로 볼 때, 상기 제 2 사이드하우징부(572)가 전방 우측을 향해 경사지게 형성되기 때문에, 상기 데시칸트(560)에서 상기 제 2 베이스개구부(132)로 유동되는 공기 저항을 최소화하는 PLC 제어장치. - 삭제
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