KR20080072125A - 개선된 환기구조를 갖는 수배전반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전력 공급원에서 공급된 특고압의 전기를 그 용도에 맞게 적정 전압으로 변압시키는 수배전반에 관한 것으로, 절연 함체 내부에 변압을 위한 각종 변압설비가 수용된 일반적인 수배전반에 있어, 절연 함체 측벽 하부를 따라 복수의 공기흡입구가 이격 형성되고, 절연 함체 상부를 폐쇄하는 상판이 위로 볼록하게 돌출 형성되어 이 상판 중앙에 송풍팬이 설치되는 것을 구성의 요지로 한다.

본 발명에 따르면, 외부의 찬 공기와 내부의 더운 공기가 절연 함체 내부에서 정체됨이 없이 원활하게 흡입되고 배출될 수 있다. 따라서 절연 함체에 수용된 각종 변압설비에 대한 냉각효율이 향상되고, 그 결과 설비의 성능 및 효율을 보다 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

수배전반, 변압설비, 절연 함체, 방열, 환기구조

Description

개선된 환기구조를 갖는 수배전반{Power distributor which have improved ventilate construction}

도 1은 종래 수배전반의 구성을 개략적으로 나타낸 측면 구성도.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수배전반의 외관 구성을 보여주기 위한 측면도.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수배전반의 전체적인 내부 구성을 개략적으로 나타낸 측면 구성도.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수배전반의 전체적인 내부 구성을 개략적으로 나타낸 측면 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

10...절연 함체

12A,12B...상판

20...변압설비

31...공기흡입구

32...송풍팬

본 발명은 변압을 위한 각종 변압설비를 구비하는 수배전반에 관한 것으로, 상세하게는 공기의 대류 현상을 적극 활용하여 외부의 찬 공기와 내부의 더운 공기가 함체 내부에서 정체됨이 없이 원활하게 흡입되고 배출되도록 함으로써, 절연 함체에 수용된 각종 변압설비의 냉각효율을 향상시켜 설비의 성능 및 효율을 보다 향상시키고, 그에 따라 설비 수명을 보다 연장시킬 수 있도록 한 개선된 환기구조를 갖는 수배전반에 관한 것이다.

전력 공급원에서 공급된 특고압의 전기를 그 용도에 맞게 적정 전압으로 변압시키기 위한 장치로서 수배전반 또는 수배전 장치(이하, "수배전반"이라 칭한다)가 사용된다.

일반적으로 사용되고 있는 수배전반은 도 1에 도시된 바와 같이, 사용하는 과정에서 인체의 감전 및 화재에 대한 안전성을 고려하여 외부와의 직접적인 접촉제한 및 내부 점검이나 유지보수를 위한 개폐형 배전함 도어가 장착된 절연 함체(100)를 구비하며, 절연 함체(100) 내부에는 변압을 위한 각종 변압설비(200)가 수용되어 외부로부터 보호 격리된다.

또한, 상기 수배전반은 절연 함체(100)에 수용된 각종 변압설비(200)에서 방출되는 열을 외부로 배출시켜 장치의 성능저하를 방지하기 위하여 환기시설(300)을 구비한다. 이처럼 절연 함체에 적용된 일반적인 환기시설은 도 1에 도시된 바와 같 이, 도어 또는 절연 함체 측벽의 하단부에 환기구(310)를 타공하여 외부의 찬공기가 함체(100) 내부로 인입되도록 구성하고, 도어 또는 절연 함체 측벽의 상부에 송풍팬(320)을 설치하여 절연 함체(100) 내에 수용된 상기 각종 변압설비(200)로부터 방출되는 열을 외부로 배출할 수 있도록 구성되어진다.

그러나, 상기와 같은 종래 수배전반의 환기구조에서는 환기구(310)를 통해 유입된 찬공기가 도면에 화살표로 도시된 흐름을 따라 절연 함체(100) 내부의 일부 영역만을 거쳐 송풍팬(320)을 통해 외부로 빠져나간다. 따라서 외부로부터 인입된 찬공기가 절연 함체(100) 내부에 고르게 공급되지 못하는 관계로 절연 함체(100) 내 각종 변압설비의 효과적인 냉각이 이루어지지 않을 뿐더러, 상기 화살표와 같은 순환기류에 의해 함체 내의 일부영역에는 설비로부터 방출된 열기가 외부로 빠져나가지 못하고 잔류하여 정체되는 정체영역(A)이 형성된다.

결과적으로, 종래에는 변압설비로부터 발생된 열이 외부에 효과적으로 배출되지 못함에 따라 설비의 성능이 저하되어 수배전반의 효율이 떨어지고, 수명이 짧아지는 등의 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 안출한 것으로, 공기의 대류 현상을 적극 활용하여 외부의 찬 공기와 내부의 더운 공기가 함체 내부에서 정체됨이 없이 원활하게 흡입되고 배출되도록 함으로써, 절연 함체에 수용된 각종 변압설비의 냉각효율을 향상시켜 설비의 성능 및 효율을 보다 향상 시키고, 그에 따라 설비 수명을 보다 연장시킬 수 있는 개선된 환기구조를 갖는 수배전반을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 절연 함체 내부에 변압을 위한 각종 변압설비가 수용된 수배전반에 있어서, 절연 함체 측벽 하부를 따라 복수의 공기흡입구가 이격 형성되고, 절연 함체 상부를 폐쇄하는 상판이 위로 볼록하게 돌출 형성되어 이 상판 중앙에 송풍팬이 설치되며, 상기 송풍팬 직상부의 상판 상에 덮개가 이격 설치되어 송풍팬 직상부를 커버하는 것을 특징으로 하는 개선된 환기구조를 갖는 수배전반을 제공한다.

여기서, 본 발명의 일 양태에 따르면, 상기 상판은 위로 볼록하게 만곡진 아치형 상판이고, 이 아치형 상판의 중앙 만곡부에 상기 송풍팬이 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 상판은 위로 갈수록 폭이 좁아지는 마주하는 한 쌍의 경사면을 갖는 사다리꼴형 상판이고, 이 사다리꼴형 상판의 상기 양 경사면 선단부가 연결되는 평탄면 상에 상기 송풍팬이 설치된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명은 외부의 찬 공기와 함체 내부의 더운 공기가 함체 내부에서 정체됨 이 없이 원활하게 흡입되고 배출되도록 하고, 따라서 절연 함체에 수용된 각종 변압설비의 냉각효율을 향상시켜 설비의 성능 및 효율을 보다 향상시킬 수 있도록 한 것이다. 이를 위해 본 발명은, 절연 함체 측벽 하부를 따라 공기 흡입구를 형성하고, 함체 상부를 폐쇄하는 상판을 위로 볼록하게 돌출 형성함과 동시에 상판 중앙에 송풍팬을 설치하여, 공기의 대류현상을 적극 활용함으로써 공기의 순환효율을 극대화 시킬 수 있도록 한 것을 구성의 요지로 한다.

본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 실시예 별로 좀 더 구체적으로 살펴보기로 한다.

<실시예 1>

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수배전반의 외관 구성을 보여주기 위한 측면도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수배전반의 전체적인 내부 구성을 개략적으로 나타낸 측면 구성도이다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 상기 수배전반은 내부에 밀폐된 공간이 제공되는 절연 함체(10)와, 절연 함체(10) 내부에 수용되는 변압설비(20)를 구비한다.

절연 함체(10)는 인체 감전 및 화재에 대한 안전성을 고려하여 절연재질로 이루어지거나 절연재에 의해 감싸지며, 그 일측에는 외부와의 직접적인 접촉제한 및 내부 점검이나 유지보수를 위한 개폐형 배전함 도어(15)가 장착된다.

그리고 상기 변압설비(20)는 전력 공급원에서 공급된 특고압의 전기를 그 용도에 맞게 적정 전압으로 변압시키는 역할을 한다. 이때 상기 절연 함체(10)의 내부 바닥면에는 후술될 공기흡입구와 연통되는 그릴 형태의 베이스(22)가 놓여지고, 이러한 베이스 상에 변압설비(20)가 설치된다.

상기와 같은 수배전반은 상기 절연 함체(10)에 수용된 변압설비(20)에서 방출되는 열을 외부로 배출시켜 장치의 성능저하를 방지하기 위하여 환기시설을 구비한다.

본 발명의 제1 실시예에 적용된 상기 환기시설은, 절연 함체(10) 측벽 하부를 따라 이격 형성된 복수의 공기흡입구(31)와, 절연 함체(10) 상부를 폐쇄하는 상판(12A) 상에 설치된 송풍팬(32)을 포함한다.

구체적으로, 상기 공기흡입구(31)는 도 2의 부분 확대도에서와 같이, 절연 함체(10) 측벽에 대해 일정 각도, 바람직하게는 25°~ 45°각도로 지면 측을 향해 개방된 개구를 갖는 개방편(31a)이 상·하 등간격에 걸쳐 이격 형성되어 하나의 공기흡입구를 구성한다.

그리고 상기 절연 함체(10) 상부를 폐쇄하는 상판(12A)은 위로 볼록하게 만곡진 아치형으로 구성되고, 이처럼 아치형으로 이루어진 상판(12A)의 중앙 만곡부에 상기 송풍팬(32)이 설치되어 함체 내부의 더운공기를 외부로 강제 배출시킨다.

여기서, 상기 송풍팬(32) 직상부의 상판 상에는 덮개(33)가 이격 설치되어 송풍팬 직상부를 커버한다. 이러한 덮개(33)는 송풍팬(32)을 통해 비나 눈이 절연 함체(10) 내부로 역 유입되는 것을 차단 또는 방지하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 절연 함체(10) 측벽 하부를 따라 복수의 공기흡입구(31)가 구비되고, 절연 함체(10) 상부를 폐쇄하는 상판(12A) 중앙에 송풍팬(32)이 설치된다. 따라서 공기의 대류현상 즉, 더운공기가 위로 이동하 는 현상을 적극 활용할 수 있어 절연 함체(10) 내에 더운공기를 원활하게 배출시킬 수 있다.

여기서, 상기 공기흡입구(31)는 절연 함체 측벽에 대해 일정 각도로 지면 측을 향해 개방된 개구를 갖는 개방편(31a)으로 이루어진다. 이와 같이, 개방편(31a)이 지면 측을 향해 개구를 갖음으로써, 상기 공기흡입구(31)를 통해 유입되는 공기는 절연 함체(10) 내 공기의 이동방향과 최대한 유사한 입사각을 갖는다. 따라서 상기 송풍팬(32) 작동 시 절연 함체(10) 내부로 외부의 찬공기가 원활하게 유입될 수 있으며, 유입된 찬공기는 최대한 에너지 손실없이 절연 함체(10) 내부 바닥에 배치된 베이스(22)를 거쳐 상부로 보다 원활하게 이동될 수 있다.

결과적으로, 절연 함체(10) 내에서 변압설비(20)와 열교환된 더운공기는 송풍팬(32)을 거쳐 보다 용이하게 외부로 빠져나갈 수 있게 되어 공기의 순환효율을 보다 향상시킬 수 있는 것이다.

더욱이, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 절연 함체(10) 상부를 폐쇄하는 상판(12A)이 위로 볼록하게 만곡진 아치형으로 구성되고, 이처럼 아치형으로 이루어진 상판(12A)의 중앙 만곡부에 송풍팬(32)이 설치된다. 따라서 절연 함체(10) 내부에서 변압설비(20)와 열교환된 더운공기는 위로 이동하면서 볼록하게 만곡진 상판(12A) 내면을 따라 상기 만곡부 측으로 자연스럽게 모아지게 되고, 이처럼 모아진 더운공기는 송풍팬(32)에 의해서 외부로 전량 배출된다.

즉, 상판(12A)이 아치형으로 구성됨에 따라 열교환된 더운공기가 한 곳(상판 만곡부 측)으로 모이게 됨으로써 기존과 같이 더운공기가 잔류하여 정체되는 정체 영역이 형성되지 않는다. 따라서 방열효율이 보다 향상될 수 있고, 아치형 구성으로 인하여 상판의 버팀강성이 보다 증대되어 폭설등으로 인하여 상판 상에 눈이 쌓였을 경우에, 상판 상에 적재된 눈의 하중을 견디지 못하고 상판이 처지는 것과 같은 변형이 발생하지 않는다.

<실시예 2>

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수배전반의 전체적인 내부 구성을 개략적으로 나타낸 측면 구성도이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 수배전반은 절연 함체(10) 상판의 형상적인 차이점을 제외하고는 전술한 제1 실시예의 구성과 동일하다. 따라서, 전술한 제1 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호 및 명칭을 사용하며 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 4를 참조하면, 수배전반은 내부에 밀폐된 공간이 제공되는 절연 함체(10)와, 절연 함체(10) 내부에 수용되는 변압설비(20)를 구비하며, 절연 함체(10)에 수용된 각종 변압설비(20)에서 방출되는 열을 외부로 배출시켜 장치의 성능저하를 방지하기 위하여 환기시설을 구비한다.

본 발명의 제2 실시예에 적용된 상기 환기시설은, 전술한 제1 실시예의 환기시설과 마찬가지로, 절연 함체(10) 측벽 하부를 따라 이격 형성된 복수의 공기흡입구(31)와, 절연 함체(10) 상부를 폐쇄하는 상판(12B) 상에 설치된 송풍팬(32)을 포함한다.

상기 공기흡입구(31)는 전술한 제1 실시예의 공기흡입구(31)의 구성과 동일하다.

그리고 상기 절연 함체(10) 상부를 폐쇄하는 상판(12B)은 위로 갈수록 폭이 좁아지는 마주 하는 한 쌍의 경사면(120)을 갖는 사다리꼴 형상으로 구성되고, 이처럼 사다리꼴 형상으로 이루어진 상판(12B)의 상기 양 경사면(120) 선단부가 연결되는 평탄면(122) 중앙에 상기 송풍팬(32)이 설치되어 절연 함체(10) 내부의 더운공기를 외부로 강제 배출시킨다.

이때, 상기 송풍팬(32) 직상부의 상판 상에는 전술한 제1 실시예와 마찬가지로 덮개(33)가 이격 설치되어 송풍팬 직상부를 커버한다.

이와 같은 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 전술한 제1 실시예와 마찬가지로, 절연 함체(10) 측벽 하부를 따라 복수의 공기흡입구(31)가 구비되고, 절연 함체(10) 상부를 폐쇄하는 상판(12B) 중앙에 송풍팬(32)이 설치된다. 따라서 공기의 대류현상 즉, 더운공기가 위로 이동하는 현상을 적극 활용할 수 있어 절연 함체 내에 더운공기를 원활하게 배출시킬 수 있다.

특히, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 절연 함체(10) 상부를 폐쇄하는 상판(12B)이 위로 갈수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 형상으로 구성되고, 이처럼 사다리꼴 형상으로 이루어진 상판(12B)의 평탄면(122) 중앙에 송풍팬(32)이 설치된다. 따라서 절연 함체(10) 내부에서 변압설비(20)와 열교환된 더운공기는 위로 이동하면서 상기 상판(12B)의 경사면(120) 내면을 따라 상기 평탄면(122) 측으로 자연스럽게 모아지게 되고, 이처럼 모아진 더운공기는 송풍팬(32)에 의해서 외부로 전량 배 출된다.

즉, 상판(12B)이 위로 갈수록 폭이 좁아짐에 따라 열교환된 더운공기가 한 곳(상판 만곡부 측)으로 모이게 됨으로써 기존과 같이 더운공기가 잔류하여 정체되는 정체영역이 형성되지 않는다. 따라서 방열효율이 보다 향상될 수 있고, 폭이 좁아지는 구성으로 인하여 상판의 버팀강성이 보다 증대되어 상판 처짐과 같은 변형이 발생되지 않는다.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명인 수배전반에 의하면, 절연 함체 측벽 하부를 따라 복수의 공기흡입구가 구비되고, 절연 함체 상부를 폐쇄하는 상판이 위로 볼록하게 돌출됨과 동시에 돌출된 만곡면 중앙에 송풍팬이 설치된다. 따라서 공기의 대류현상 즉, 더운공기가 위로 이동하는 현상을 적극 이용하여 외부의 찬 공기와 내부의 더운 공기가 함체 내부에서 정체됨이 없이 원활하게 흡입되고 배출될 수 있다. 결과적으로, 절연 함체에 수용된 각종 변압설비에 대한 냉각효율이 향상 되어 설비의 성능 및 효율을 보다 향상시킬 수 있으며, 이에 따라 설비 수명을 보다 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 절연 함체 내부에 변압을 위한 각종 변압설비가 수용된 수배전반에 있어서,

   절연 함체 측벽 하부를 따라 복수의 공기흡입구가 이격 형성되고, 절연 함체 상부를 폐쇄하는 상판이 위로 볼록하게 돌출 형성되어 이 상판 중앙에 송풍팬이 설치되며, 상기 송풍팬 직상부의 상판 상에 덮개가 이격 설치되어 송풍팬 직상부를 커버하는 것을 특징으로 하는 개선된 환기구조를 갖는 수배전반.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 공기흡입구는, 절연 함체 측벽에 대해 25°~ 45°각도로 지면 측을 향해 개방된 개구를 갖는 개방편이 상·하 등간격에 걸쳐 이격 형성되어 하나의 공기흡입구를 형성하는 것을 특징으로 하는 개선된 환기구조를 갖는 수배전반.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 상판은 위로 볼록하게 만곡진 아치형 상판이고, 이 아치형 상판의 중앙 만곡부에 상기 송풍팬이 설치된 것을 특징으로 하는 개선된 환기구조를 갖는 수배전반.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 상판은 위로 갈수록 폭이 좁아지는 마주 하는 한 쌍의 경사면을 갖는 사다리꼴형 상판이고, 이 사다리꼴형 상판의 상기 양 경사면 선단부가 연결되는 평탄면 중앙에 상기 송풍팬이 설치된 것을 특징으로 하는 개선된 환기구조를 갖는 수배전반.
5. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   절연 함체의 내부 바닥면에 공기흡입구와 연통되는 그릴 형태의 베이스가 놓여지고, 상기 베이스 상에 변압설비가 설치되는 것을 특징으로 하는 개선된 환기구조를 갖는 수배전반.

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