KR200222644Y1

KR200222644Y1 - 열전반도체소자를 이용한 캐비넷 쿨링 및 제습장치

Info

Publication number: KR200222644Y1
Application number: KR2020000031557U
Authority: KR
Inventors: 이용락; 허점숙
Original assignee: 주식회사티이솔루션
Priority date: 2000-11-11
Filing date: 2000-11-11
Publication date: 2001-05-15

Abstract

본 발명은 열전반도체소자를 사용하여 전기,전자기기들을 수납하는 캐비넷내부의 과열방지 및 내부의 습기 과다로 인한 전기, 전자기기들의 파손을 방지하기 위한 열전반도체소자를 이용한 캐비넷쿨링및 제습장치에 관한 것으로, 열전반도체소자 양측면에 각각 히트씽크(방열판)와 방열팬을 구비하여서된 발열부와, 냉각씽크(흡열판)와 방열팬을 구비한 흡열부 및 흡열부에서 응축된 물을 집수하고 배출하는 배수구를 형성하여서된 제습기본체를 구성하여 상기 제습기본체를 전기,전자기기들이 수납된 캐비넷에 설치하되, 상기 제습기본체의 냉각씽크는 캐비넷 내부에 위치토록 설치하고 제습기본체의 히트씽크는 캐비넷외부에 위치토록 구성하여서, 제습기본체에 구비된 흡열부에 의해 캐비넷안의 먼지 등의 불순물이 습기와 함께 제거되어 캐비넷안의 공기가 항상 맑고 깨끗하게 정화됨은 물론 흡열부를 통과한 공기가 냉각이 되어 이 냉각된 공기가 캐비넷 내부를 순환함으로써 캐비넷 내부에 수납된 전기,전자기기들에 의해 발생하는 열을 식혀주어 캐비넷내의 전기,전자기기들이 항상 최상의 기능을 발휘할 수 있도록 한 것이다.

Description

열전반도체소자를 이용한 캐비넷 쿨링 및 제습장치{thermoelectric use of a cabinet cooling and dehumidifier}

본 발명은 열전반도체소자를 이용한 캐비넷쿨링 및 제습장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열전반도체소자 양측면에 각각 히트씽크(방열판)와 방열팬을 구비하여서된 발열부와, 냉각씽크(흡열판)와 방열팬을 구비한 흡열부 및 흡열부에서 응축된 물을 집수하고 배출하는 배수구를 형성하여서된 제습기본체를 구성하여 상기 제습기본체를 전기,전자기기들이 수납된 캐비넷에 설치하여서, 흡열부의 오염된 공기에 포함된 습기의 응축으로 캐비넷내부의 공기를 정화함과 동시에 내부온도를 낮추어 주도록 함으로써 전기,전자기기들이 고장없이 제기능을 발휘하도록 한 것이다.

종래의 제습기는 CFC냉매를 사용하는 증기 압축식 랜킨 싸이클 냉동방법을 사용하여 왔다.

그러나 이러한 방법은 부피가 크 설치장소가 문제되고 있으며, 또한 CFC를 사용하는 냉각방법은 환경문제로 말미암아 다른 냉각방법을 쓰는 경향으로 바뀌고 있다.

이와같은 이유로 안출된 것으로 랜킨 싸이클을 쓰지 않는 두 가지 방법이 있는데, 이는 곧 열전반도체소자(Thermoelectric) 및 프리-피스톤 스털링(Free-Piston Stirling) 냉각 기술이다.

여기서, 열전반도체소자는 서로 다른 N형 과 P형으로 된 반도체소자로 구성된 모듈에 직류전류를 흘려주면 펠티어 효과에 의하여 소자의 양단에 나타나는 흡.발열 현상을 이용하여 온도를 제어하는 고체 냉각 방식으로 이 열전냉각방식은 냉매 순환 냉각방식과는 달리 기계적인 작동부분이 필요없어 환경문제를 야기 시키지 않는 냉각방법으로, 열전반도체소자의 서로 다른 N, P형에 직류전류를 가해주면 네가티브(-)로 대전된 금속과 반도체의 접점에서는 주위로부터 열에너지를 흡수한 전자가 열전반도체소자 내부로 이동하여 흡열이 일어나며, 포지티브(+)로 대전된 접점에서는 전자의 열에너지 방출에 의해서 발열이 일어나게 되는데 이를 펠티어(Peltier)효과라고 한다.

따라서 이 펠티어효과를 이용한 열전반도체소자는 전류의 크기와 방향에 의하여 흡열과 발열의 양과 방향조절이 가능하고, 기계적으로 작동하는 부분이 없어 설치위치나 방향이 그 동작에 영향을 미치지 않는다는 장점 때문에 냉각이나 가열장치를 만드는데 널리 사용되고 있다.

도 1은 열전반도체소자의 구조도 이다. 이 도면과 같이 열전반도체소자(1)는 반도체 열전쌍이 직렬로 다수 연결되어 있는 열전쌍부(2)를 가지고 있으며, 이 열전쌍부(2)의 중앙에는 N형의 반도체와 P형의 반도체로 구성되어 직렬로 다수를 연결 모듈로 만든 것이 열전반도체(TE Mdodule)소자(1)인 것이다.

이 열전반도체소자의 흡열량과 발열량은 전류의 크기 및 반도체와 금속 접합면의 절대온도에 각각 비례하여 증가하고, 발열측 온도는 흡열측 온도보다 일정한 차 만큼 높게 유지되며, 이러한 특성을 이용하여 캐비넷의 쿨링과 제습장치의 냉각장치에 열전반도체소자(TEM)을 사용할 수 있다.

그런데 종래 열전반도체소자를 이용한 냉각장치와 제습장치는 발열부 또는 흡열부에 압출식의 히트씽크 와 콜드씽크를 사용해 왔으며, 이로서 씽크의 능력에 한계가 있어 냉각과 제습능력에는 비효율적이었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 열전반도체소자를 사용하여 전기, 전자기기를 수납하는 콘트롤박스 즉, 캐비넷의 과열방지 및 오염된 공기와 습기로부터 보호하기 위하여 제습 및 공기정화기능을 가진 전자식의 효율적인 캐비넷쿨링 및 제습장치를 제공하여 각종 전기,전자기기들이 고장없이 최대한 제기능을 발휘할 수 있도록 함에 그 목적을 둔 것이다.

도 1은 열전반도체소자의 단면도

도 2는 본 발명에 따른 캐비넷쿨링 및 제습장치의 개략적 구성도.

도 3은 본 발명의 요부구성상태도.

♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♣

1:열전반도체소자 10:발열부

11:히트씽크 12:방열팬

20:흡열부 21:냉각씽크

21a:핀 22:냉각팬

30:배수구 100:제습기본체

200:캐비넷

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 첨부도면 도2 내지 도3에 도시된 바와같이 열전반도체소자(1) 양측면에 각각 히트씽크(방열판)(11)와 방열팬(12)을 구비하여서된 발열부(10)와, 냉각씽크(흡열판)(21)와 방열팬(12)을 구비한 흡열부(20) 및 흡열부(20)에서 응축된 물을 집수하고 배출하는 배수구(30)를 형성하여서된 제습기본체(100)를 구성하여 상기 제습기본체(100)를 전기,전자기기들이 수납된 캐비넷(200)에 설치하여서 이루어진다.

여기서 상기 제습기본체(100)의 냉각씽크(21)는 캐비넷(200) 내부에 위치토록 설치하고 제습기본체(100)의 히트씽크(11)는 캐비넷(200)외부에 위치토록 구성한다.

또한, 흡열부(20)의 냉각씽크(21)를 구성하는 핀(21a)을 요철형 또는 V자형 등의 다양한 모양으로 형성하여 내부를 통과하는 공기중의 습기가 효율적으로 응축되도록 함으로써 응축효과의 극대화를 꾀하도록 이루어진다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저 상기와 같은 본 고안의 제습기본체(100)를 캐비넷(200)에 설치하되, 여기서 상기 제습기본체(100)의 냉각씽크(21)는 캐비넷(200) 내부에 위치토록 설치하고 제습기본체(100)의 히트씽크(11)는 캐비넷(200)외부에 설치한다.

그런다음 콘트롤박스에 설치된 전원스위치를 온시켜 전원을 인가하면 상기 열전반도체소자(1)에도 전원이 공급되므로 열전반도체소자(1)의 흡열측면에 형성된 흡열부(20)의 냉각씽크(21)는 냉각되며, 열전반도체소자(1)의 발열측면에 형성된 발열부(10)의 히트씽크(11)는 열을 방출하는데 각각에 설치된 냉각팬(22) 및 방열팬(12)에 의해 냉각과 방열효과가 증대된다.

이때, 냉각씽크(21)의 상측에 구비된 냉각팬(22)에 의해 캐비넷(200)안의 있는 먼지와 오일 미트 습기등이 포함된 오염된 공기가 흡열부(20)내로 유입되어 냉각씽크(21)를 통과하면서 습기가 응축이 될 수 있는 최적의 온도로 냉각되어진 흡열부의 냉각씽크(21)에 의하여 습한 공기중의 습기가 응축되어 물이 되는데 습기가 응축될시 먼지나 오일미트 등의 불순물이 포집된 상태로 집수 되어 배수구(30)를 통해 캐비넷(200)외부로 방출된다.

따라서, 캐비넷(200)안의 먼지 등의 불순물이 습기와 함께 제거되어 캐비넷(200)안의 공기가 항상 맑고 깨끗하게 정화됨은 물론 흡열부(20)를 통과한 공기가 냉각이 되어 이 냉각된 공기가 캐비넷(200) 내부를 순환함으로써 캐비넷(200) 내부에 수납된 전기,전자기기들에 의해 발생하는 열을 식혀주어 캐비넷(200)내의 전기,전자기기들이 항상 최상의 기능을 발휘할 수 있는 온도가 유지된다.

상기와 같은 본 발명은 열전반도체소자를 사용하여 캐비넷을 쿨링하고 캐비넷내부의 습기를 제거하는 제습장치를 구성하여서, 냉각팬에 의해 흡열부로 통하는 공기의 양을 조절하고 또한 흡열부의 냉각씽크를 구성하는 핀을 요철형 또는 V자형 등의 다양한 모양으로 형성하여 내부를 통과하는 공기중의 습기를 응축하는 기능이 극대화된다.

또한, 응축시 온도가 내려간 냉각공기가 캐비넷 내부를 순환하게 함으로써 캐비넷 내부의 온도상승이 저지되고, 먼지나 오일미트 등의 불순물이 습기와 함께 제거되어 캐비넷안의 공기가 항상 맑고 깨끗하게 정화된다.

따라서, 본 고안은 공기정화효과와 온도상승 저지효과를 동시에 발휘함으로써 캐비넷내의 전기,전자기기들이 고장 없이 제기능을 모두 발휘할 수 있는 매우 획기적인 고안이다.

Claims

열전반도체소자(1) 양측면에 각각 히트씽크(방열판)(11)와 방열팬(12)을 구비하여서된 발열부(10)와, 냉각씽크(흡열판)(21)와 방열팬(12)을 구비한 흡열부(20) 및 흡열부(20)에서 응축된 물을 집수하고 배출하는 배수구(30)를 형성하여서된 제습기본체(100)를 구성하여 상기 제습기본체(100)를 전기,전자기기들이 수납된 캐비넷(200)에 설치하되, 상기 제습기본체(100)의 냉각씽크(21)는 캐비넷(200) 내부에 위치토록 설치하고 제습기본체(100)의 히트씽크(11)는 캐비넷(200)외부에 위치토록 구성하여서 캐비넷(200)내부의 공기를 정화함과 동시에 내부온도를 낮추어주도록 이루어짐을 특징으로 하는 열전반도체를 이용한 캐비넷쿨링제습장치.