KR20060107664A

KR20060107664A - 제어반용 항온 항습장치

Info

Publication number: KR20060107664A
Application number: KR1020050029897A
Authority: KR
Inventors: 김세호; 어경수
Original assignee: 주식회사 영일하이테크
Priority date: 2005-04-11
Filing date: 2005-04-11
Publication date: 2006-10-16

Abstract

본 발명은 내부의 발열원에서 발생하는 열과 필요 이상의 습기를 원활히 제어반 외로 배출함으로써 제어반 내부를 쾌적한 작동환경으로 조장하는 제어반용 항온 항습장치에 관한 것이다.

본 발명에 의한 제어반용 항온 항습장치는, 외기 흡입팬으로 도입되는 외기와 내기 배출팬에 의해 유입되는 내기를 열교환시킨 후 외기와 내기 및 응축수를 제어반 외로 배출되도록 구성한 것에 있어서, 앞판(12)의 상하에 배기그릴(12b) 및 유입그릴(12a)이 형성되고 내기소통공(17a)을 가진 횡칸막이(17)에 의해 상판(13)에 내기유입공(13a)이 천공된 열교환실(18)과 바닥판(20)에 배기공(21)이 천공된 배기실(19)로 양분된 케이싱(11)과; 상기 내기유입공(13a)과 내기소통공(17a) 사이의 외기 흡입팬(40) 뒤에 설치되는 외기 휘돌이부(31)와 내기통로(32)를 구비하여 내기와 외기가 간접 접촉방식으로 열교환이 이뤄지게 한 열교환판(30)과; 상기 배기실(19)의 내기 배기팬(50) 위에 위치하여 열교환이 이뤄진 후의 응축수를 기화시키는 PTC 세라믹 히터(60)로 구성함을 특징으로 한다.

항온 항습장치, 열교환판, 휘돌이부, 내기통로, 외기 흡입팬, 내기 배기팬, 히터

Description

제어반용 항온 항습장치{Constant temperature and humidity for control board}

도 1은 본 발명에 의한 항온 항습장치를 제어반에서 분리한 상태의 사시도

도 2는 항온 항습장치의 사시도

도 3은 도 2에서 반대쪽 저면을 바라본 외기 흡입팬을 분리한 상태의 사시도

도 4는 도 2의 A-A선 단면도

도 5는 열교환판의 사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 항온 항습장치 30: 열교환판

31: 외기 휘돌이부 32: 내기통로

40: 외기 흡입팬 50: 내기 배기팬

60: 히터

여기서 말하는 제어반은 교통신호통제용 전자제어기, 통신중계기와 같이 실외에 설치되는 노출형 기기용 제어반이다.

이러한 용도를 가진 제어반도 노출형 기기와 마찬가지로 실외에 설치되므로 대기의 온도와 습도에 영향을 받기 마련이므로 내구성을 위한 방청과 오작동 및 관련 부품의 특성변화를 방지하기 위한 내부의 항온 및 항습에 각별한 대책이 강구되어야 한다.

이러한 기대를 충족시키기 위한 방안의 일환으로 제안된 것이 특허 제424345호이다.

이 선행기술은 이중으로 접합된 금속판에 직류 전기를 가하면 일측 금속판은 냉기를 방출하고, 타측 금속판은 일측 금속판에서 회수한 열을 방출하는 이른 바 펠티에(peltier) 효과를 이용한 제습기를 적용한 것이다.

그러나 이 제습기는 일측 금속판에서 방출하는 냉기가 결로현상을 일으켜 제어반 내의 습기를 응축시키고 그 응축수를 기외로 배출하는 것만으로는 제습이 미흡하여 습도가 높은 지역에 설치되는 제어반에는 부적합하다.

또, 환기에 따라 온도가 높은 내기와 제어반 내로 유입되는 외기와의 온도편차가 크면 결로현상이 두드러져서 항온 항습이 제대로 이뤄지지 않는 경향도 있다.

게다가, 혹한기에 응축수 배출용 호스가 결빙되는 바람에 배수장애를 일으키 는 문제도 심각하다.

따라서 본 발명의 목적은 내기와 외기의 교류에 의한 결로현상을 방지하여 습도가 높은 계절이나 지역에서도 제어반의 항습과 항온이 유효하게 유지될 수 있는 제어반용 항온 항습장치를 제공하는 것이다.

이 과제는, 유입되는 외기가 제어반의 내기로부터 열을 회수하여 기외로 방출하는 과정에서 내기와 외기의 직접 접촉이 방지되는 가운데 열교환이 이뤄지게 하여 온도편차를 줄임으로써 결로현상에 의한 응축수의 발생을 최소화할 수 있는 열교환판과, 응축수를 기화시켜 기외로 신속히 방출되도록 하는 히터를 구비하여 동절기의 저온분위기나 하절기의 고온분위기하에서도 CPU 등의 내부 소자가 원활히 작동하는데 필요한 적정 수준의 온·습도가 유지되도록 한 제어반용 항온 항습장치로 달성할 수 있다.

도 1에서, 본발명에 의한 항온 항습장치(10)는 실외 제어반(a)의 일측면에 마련된 설치공(b)을 통해 삽입하여 그 표면이 케이싱(11)의 앞판(12)에 대체로 일치하도록 부착된다.

도 2에서, 항온 항습장치(10)의 케이싱(11)에서 앞판(12)에는 외기가 유입되는 유입그릴(12a)과 열교환된 후 그 외기가 대기 중으로 확산되도록 하기 위한 배 기그릴(12b)이 형성되어 있고, 상판(13)에는 열교환될 내기가 유입되는 내기유입공(13a)이 천공되어 있다.

내기유입공(13a)으로 드러나 보이는 것은 본 발명의 주요 구성요소 중의 하나인 열교환판(30)이다.

또, 한쪽 측판(14)에는 외부 전원을 도입하기 위한 콘센트(15)와 항온 항습장치(10)의 가동 및 정지에 쓰이는 스위치(16)가 설치되어 있다.

항온 항습장치(10)의 내부를 들여다 본 도 4에서, 외기용 유입그릴(12a)의 내측에는 외기 흡입팬(40)이 설치되어 있다.

케이싱(11)의 내부는 유입그릴(12a)의 바로 아래에 상판(13)과 나란하게 설치된 횡칸막이(17)에 의해 열교환실(18)과 배기실(19)로 양분되어 있으며, 횡칸막이(17)에는 내기유입공(13a)과 동형의 내기소통공(17a)이 천공되어 있다.

열교환판(30)은 열교환실(18) 내에서 내기유입공(13a)과 내기소통공(17a) 사이에 설치되어 있다.

또, 케이싱(11)의 최하부 구조인 바닥판(20)에는 배기공(21)이 천공되어 있고, 내기 배기팬(50)은 배기공(21) 위 바닥판(20)에 설치되어 있으며, 내기 배기팬(50) 위쪽 배기실(19)상에는 배기되는 내기 건조용 히터(60)도 설치되어 있다.

내기 건조용 히터(60)는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 세라믹 히터이다.

상기한 외기 흡입팬(40)과 내기 배기팬(50), 히터(60) 및 제어용 회로기판(70)은 상기 콘센트(15)와 스위치(16)에 전기적으로 연결되는 것은 물론이다.

도 5에서, 열교환판(30)은 열전도율이 우수한 금속제 파형판에서 1피치 건너 한 군데씩 앞과 위 및 아래를 막아 열교환에 필요한 외기가 휘돌아나가는 외기 휘돌이부(31)로 하고, 외기 회돌이부(31) 사이에 있는 부분은 앞과 뒤만 막아 내기가 위에서 아래로 통과하는 내기통로(32)로 한 것이다.

이 같은 구조의 열교환판(30)에 의하면 외기와 내기가 직접 접촉하지 않는 가운데 열교환이 이뤄지게 돼 온도편차가 줄고, 이에 따라 내기의 결로현상도 획기적으로 감소된다.

다시 도 4에서, 통전에 따라 외기 흡입팬(40)과 내기 배기팬(50), 히터(60), 제어용 회로기판(70)이 가동 중인 상태에서, 내기 배기팬(50)의 배기력에 의해서 제어반(a)의 내기는 내기입공(13a)과 열교환판(30)의 내기통로(32), 횡칸막이(17)의 내기소통공(17a)을 거쳐 배기실(19)로 유입되었다가 배기공(21)으로 빠져나가고, 외기 흡입팬(40)에 의해서는 외기가 유입그릴(12a)로 유입되어 외기 회돌이부(31)를 휘돌아 배기그릴(12b)로 빠져나간다.

이같이 열교환판(30)의 외기 휘돌이부(31)와 내기통로(32)를 외기와 내기가 각자 주어진 길을 통과하면서 일어나는 열교환은 간접 접촉에 의한 열교환이므로 내기와 외기간의 온도편차가 크더라도 결로현상은 약해질 수밖에 없고, 이에 따라 내기에 포함된 습기가 열교환판(30)에 맺혀 생기는 응축수도 자연스레 감소된다.

열교환판(30)에 의해 생성된 후 내기소통공(17a)으로 떨어지는 응축수는 히터(60)에 의해 기화되어 내기 배기팬(50)의 배기력에 의해 신속히 대기 중으로 확산된다.

열교환판(30)의 간접 대류방식에 의한 열교환과 히터(60)에 의한 응축수의 기화에 따라 제어반(a) 내의 습기 함유 내기의 온도와 습도가 제어반(a)의 작동에 필요한 적정 수준으로 유지되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 제어반용 항온 항습장치는 외기와 내기가 간접 접촉되어 열교환이 이뤄지는 구조를 구비한 열교환판에 의하여 결로현상이 획기적으로 감소되어 습도가 높은 계절이나 지역에서도 제어반의 항온 및 항습에 크게 기여할 수 있는 효과가 기대되는 매우 유용한 발명이다.

Claims

외기 흡입팬으로 도입되는 외기와 내기 배출팬에 의해 유입되는 내기를 열교환시킨 후 외기와 내기 및 응축수를 제어반 외로 배출되도록 구성한 것에 있어서,

앞판(12)의 상하에 배기그릴(12b) 및 유입그릴(12a)이 형성되고 내기소통공(17a)을 가진 횡칸막이(17)에 의해 상판(13)에 내기유입공(13a)이 천공된 열교환실(18)과 바닥판(20)에 배기공(21)이 천공된 배기실(19)로 양분된 케이싱(11)과;

상기 내기유입공(13a)과 내기소통공(17a) 사이의 외기 흡입팬(40) 뒤에 설치되는 외기 휘돌이부(31)와 내기통로(32)를 구비하여 내기와 외기가 간접 접촉방식으로 열교환이 이뤄지게 한 열교환판(30)과;

상기 배기실(19)의 내기 배기팬(50) 위에 위치하여 열교환이 이뤄진 후의 응축수를 기화시키는 PTC 세라믹 히터(60)로 구성함을 특징으로 하는 제어반용 항온 항습장치.