KR20110129309A - 수, 배전반 및 변압기 함체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배전반의 내부에 기기들로부터 발생하는 열기를 상승기류 작용에 의해 외부로 배출하는 배출판과 외기 유입시 발생하는 습기를 제거하기 위한 습기제거부를 설치하고, 또 외부표면에 태양열을 차단하기 위한 차단도료를 도포함으로써, 함체 내부 온도를 최대한 낮추어 고열로 인해 발생하는 내부기기의 수명 연장과 수, 배전반의 효율을 높일 수 있도록 한 수, 배전반 및 변압기 함체(100)로, 상기 함체(100) 하부에 외기를 흡입하기 위해 형성되는 흡입구멍(101)과, 상기 흡입구멍의 근접위치에 설치되는 공기 유도관(300)과, 상기 공기 유도관에 의해 기기(200)에서 발생하는 열을 외부로 배출하기 위한 방출구(102)와, 상기 기기(200)에서 발생하는 잔열을 함체(100) 외부로 방출하기 위해 전면과 상부에 재킷(401)이 형성된 방열판(400)과 상기 함체(100)를 지면으로부터 지지하기 위한 지주(120) 및 받침대(110)로 구성된다.

Description

수, 배전반 및 변압기 함체{distributing board for cubicle and transformer case}

본 발명은 수, 배전반 및 변압기 함체에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 수,배전반 및 변압기의 함체 내부에 존재하는 기기들로부터 발생하는 열기를 상승기류 작용에 의해 외부로 배출하는 배출판과 외기 유입시 발생하는 습기를 제거하기 위한 습기제거부를 설치하고, 또 외부표면에 태양열을 차단하기 위한 차단도료를 도포함으로써, 함체 내부 온도를 최대한 낮추어 고열로 인해 발생하는 내부기기의 수명 연장과 수, 배전반의 효율을 높일 수 있도록 한 수, 배전반 및 변압기 함체에 관한 것이다.

일반적으로 배전반은 발전소 ·변전소 등의 운전이나 제어, 전동기의 운전 등을 위해 스위치, 계기, 릴레이(계전기) 등을 일정하게 넣어 관리하는 장치로써 길거리 등에 설치되는 옥외용 배전반 및 학교나 빌딩, 아파트단지, 공장 등과 같은 집단 전력수요처에 외부로부터 공급되는 전력을 배분 및 제어하는 옥내용 배전반으로 구성되어 인명 및 설비를 보호하기 위해 주 차단기와 다수개의 보조차단기에 연결된 부스바(bus-bar)를 통하여 옥내의 각 요소로 전력을 공급함과 동시에 공급전력을 개폐하는 기능을 수행한다. 이러한 배전반의 내부구조는, 베이스 판넬에 인입선으로부터 메인 배선용 차단기, 배선용 차단기, 누전 차단기 등 각종 차단기 및 계전기 등이 연결 설치되고, 각각의 차단기 및 계전기 등이 전기적으로 연결되어 있는 등 주로 운전 중에는 부하열을 발생시키는 소자이면서 주변온도의 상승에 매우 민감하게 반응하게 되는 기기들로 구성된다. 따라서 운전 중에 발생하는 부하열로 인해 함체 내의 온도가 상승하게 되어 배전반에 영향을 미치게 되고, 효율저하와 더 나아가서는 기기의 수명이 짧아지는 단점이 있어왔다.

이러한 문제점을 해소하기 위해 배전반 내부열기에 의해 내부온도가 높아지는 것을 방지하는 기술이 다수 개발되었으며 이는 도 1에 도시된 바와 같이 큐비클 일측에 팬을 구성하여 열기를 배출하는 팬 방식과 히트파이프, 냉각수, 에어컨등의 냉각장치가 배전반의 일측으로 취부되는 냉각방식 등의 기술 내용으로써, 팬 방식

은 배전반의 내부온도와 관계없이 항상 동일한 조건으로 동작함으로 불필요한 전력소비를 초래하고 예상치 못한 고장으로 기기의 기능에 치명적 손실과 패널 내부의 오염이 촉진되는 문제점이 있으며 또한 함체의 구조상 열기는 함체 상부에 적체되어 팬으로 배출되는 것은 한계가 있어 함체 내부의 온도는 더욱더 상승되며, 또한 상기 팬 방식 및 냉각방식을 통한 함체의 제작 시 생산공정의 복잡성, 중량의 증가, 제품의 재활용성의 어려움, 소비전력의 증가, 원가상승, 생산비용의 증가 등과 같은 문제점으로 인하여 산업기계의 가격 경쟁력 및 품질신뢰성 확보 등의 어려움이 있어왔다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해소하기 하기 위하여, 국내 실용신안등록제20-0411963호 "배전반의 방열장치"가 출원되어 있다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 내부에 고압변압기와 계기용변류기 등의 수배전설비가 장착되고 전면부에 도어가 마련된 함체형 배전설비에 있어서, 배전반 함체(10)의 상판부(21)와 하판부(23)에 각각 내부 기기의 냉각을 위한 방열구(22)와 통풍구(24)를 마련한 것을 특징으로 하고 있다.

그러나, 상기의 경우 역시 내부에서 발생하는 대류를 이용하여 외부로 배출하지만 무더운 여름철인 경우 내부의 열을 제대로 방출하지 못하고, 또 습도가 많은 경우 오히려 외기를 끌어들였을 때 기기에 많은 영향을 미쳐 오작동의 원인이 되기도 하였다.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안 출 된 것으로, 함체의 외부 상부에 방열판을 설치하되, 상기 방열판은 함체 도어의 잠금쇠 역할을 하며, 상기 함체 내부 하부에 외기가 들어오기 위한 흡입구멍을 설치하여 배전반의 내부 기기들로부터 발생하는 열기를 상승기류 작용에 의해 방출구를 통하여 외부로 배출하도록 한 배전반 및 변압기 함체를 개발하기에 이른 것이다.

본 발명의 다른 목적은 함체 도어 전면에 목재판를 설치하여 설치구조물이 인공적이 아닌 자연친화적으로 하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 함체 도어 전면에 설치되는 목재판이 일정한 면적을 가지며 여러 장으로 이루어져, 조립되도록 함으로써, 파손되거나 오랜 시간 햇빛 등에 노출되어 색이 바라 경우 어느 한쪽만 분리하여 수리할 수 있도록 하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 함체 외부표면 전체에 태양열을 차단하기 위한 차단도료를 도포함으로써, 함체 내부 온도를 최대한 낮추어 고열로 인해 발생하는 내부기기의 수명 연장과 수, 배전반의 효율을 높일 수 있도록 하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 함체 하부에 형성되는 외기 흡입구멍에 습기방지 및 제거수단이 설치됨으로써, 우기 시나 겨울철 외부와의 온도차이에 의해 함체 내에서 발생하는 습기 및 결빙현상을 방지하도록 하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 함체 하부에 형성된 외기 흡기구멍 근접위치에 공기 유도판을 설치하여 상기 흡기구멍을 통하여 들어오는 외기가 배전기에서 발생되는 열을 흡수하여 상부에 설치된 방출구를 통화여 나가도록 하는 데에 있다.

본 발명 전면에 도어가 설치되는 수, 배전반 및 변압기 함체는

상기 함체 하부에 외기를 흡입하기 위해 형성되는 흡입구멍; 및

상기 흡입구멍의 근접위치에 설치되는 공기 유도관; 및

상기 공기 유도관에 의해 기기에서 발생하는 열을 흡수하여 데워진 공기를 함체 상부에 형성된 방출구를 통하여 배출하고, 상기 미쳐 방출되지 못하는 잔열은 함체의 도어 내, 외부에 설치되는 방열판에 의해 제거되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기기 상단에 여열에 의해 함체 내에서 생기는 습기를 제거해주기 위한 습기방지 및 제거수단이 설치되고, 상기 함체는 바닥으로부터 일정한 공간을 띄어서 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 함체 도어는 목재판이 낱장으로 조립되어 교환가능하게 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 배전반 및 변압기 함체는 다음과 같은 이점이 있다.

첫째, 함체의 외부 상부에 방열판을 설치하되, 상기 방열판은 함체 도어의 잠금쇠 역할을 하며, 상기 함체 내부 하부에 외기가 들어오기 위한 흡입구멍을 설치하여 배전반의 내부 기기들로부터 발생하는 열기를 상승기류 작용에 의해 외부로 배출하도록 하였다.

둘째, 함체 도어 전면에 목재판를 설치하여 설치구조물이 인공적이 아닌 자연친화적으로 하였다.

셋째, 함체 도어 전면에 설치되는 목재판이 일정한 면적을 가지며 여러 장으로 이루어져, 조립되도록 함으로써, 파손되거나 오랜 시간 햇빛 등에 노출되어 색이 바라 경우 어느 한쪽만 분리하여 수리할 수 있도록 하였다.

넷째, 함체 외부표면 전체에 태양열을 차단하기 위한 차단도료를 도포함으로써, 함체 내부 온도를 최대한 낮추어 고열로 인해 발생하는 내부기기의 수명 연장과 수, 배전반의 효율을 높일 수 있도록 하였다.

다섯째, 함체 하부에 설치되는 외기 흡입구멍에 습기방지 및 제거수단이 설치됨으로써, 우기 시나 겨울철 외부와의 온도차이에 의해 함체 내에서 발생하는 습기 및 결빙현상을 방지할 수가 있다.

도 1은 종래 수, 배전반 및 변압기 함체를 나타낸 단면도이다.
도 2는 수, 배전반 및 변압기 함체의 또 다른 종래 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 수, 배전반 및 변압기 함체의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수, 배전반 및 변압기 함체의 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 수, 배전반 및 변압기 함체의 다른 실시 예를 나타낸 것으로,
도 5a는 정면에서 본 사시 도면이고, 도 5b는 내부구조를 간략하게 나타낸 단면도이며, 도 5c는 도어가 열린 상태를 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 발명 수, 배전반 및 변압기 함체(100)는 도 3 에 도시된 바와 같이, 함체(100) 내부에 수, 배전반 및 변압기 등의 기기(이하, '기기'라 칭함)(200)가 설치된다.

이때, 상기 함체(100) 및 기기(200)는 지면으로부터 떨어지게 설치된다.

또한, 본 발명의 함체(100) 및 기기(200)는 지주(120) 상에 고정되어 형성될 수 있고,

상기 지주(120)는 고정앙카에 의해 지면에 고정되는 받침대(110)의 중앙에 형성된다.

또한, 상기 함체(100) 하부에는 외기를 흡입하기 위해 여러 개의 흡입구멍(101)이 형성되고, 이 흡입구멍(101)에는 공기 유도관(300)이 설치된다.

상기 공기 유도관(300)은 하부가 넓고, 상부로 갈수록 좁게 형성되며, 기기 쪽에 작은 구멍(301)이 형성되어, 벤츄리 작용에 의해 기기(200)에서 발생하는 열을 순간적으로 흡입하여 상기 함체(100) 상부에 설치된 방출구(102)로 내보내게 된다.

또한, 상기 흡입구멍(101) 근접위치에 기기에서 발생한 열을 흡수하여 방출할 때 온도차에 의해 생기는 결빙을 외부로 배출하기 위한 배출구(103)가 형성된다.

한편, 상기 공기 유도관(300)에 의해 기기(200)에서 발생하는 열을 흡수하여 데워진 공기를 함체(100) 상부에 형성된 방출구(102)를 통하여 배출하고, 상기 미쳐 방출되지 못하는 잔열은 함체(100)의 도어(500) 상부에 설치되는 방열판(400)에 의해 제거된다.

상기 방열판(400)은 하부가 기기(200) 상부에 맞닿게 설치되고, 상부는 여러 개의 요철부를 가지는 재킷(401)이 형성되어 공기가 대류현상에 의해 공냉 하도록 하였으며, 외부의 재킷(401)에 의해 열을 식히도록 하였다.

또한, 상기 기기(200) 상단에 여열에 의해 함체(100) 내에서 생기는 습기를 제거해주기 위한 습기방지 및 제거수단(600)은 기기 하부에 알루미늄 또는 동판을 대략 "┏┓"자로 꺾어 설치하여, 기기에서 발생하는 열을 이용하여 습기를 제거하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 습기방지 및 제거수단(600) 내부에 염화칼슘 팩을 넣어 습기제거를 용이하게 할 수 있다.

또한, 상기 함체 도어(500)의 외측은 상기 도어(500)의 외면에 탈부착가능하게 목재판이 낱장으로 조립되어 교환가능하게 설치할 수 있다.

즉, 상기 도어(500)의 외측은 다양한 나무를 이용할 수 있으나, 방부 및 방충력이 우수하며 내부의 열과 자연미를 느낄 수 있도록 대나무나 자작나무를 이용하는 것이 바람직하며, 상, 하부에는 도 4에 도시된 확대도 A에 나타낸 바와 같이, 단턱부(201)를 형성하여 상부에 설치되는 방열판(400)에 의해 교환가능하게 고정되도록 하였다.

한편, 상기 함체(100) 상부에 외부의 복사열을 방지 및 내부의 열을 방출하기 위한 지붕(130)이 설치된다.

또한, 상기 함체(100)의 외부표면 전체에 태양열을 차단하기 위한 차단도료(104)를 도포함으로써, 함체 내부 온도를 최대한 낮추어 고열로 인해 발생하는 내부기기의 수명 연장과 수, 배전반의 효율을 높일 수 있도록 하였다.

상기 차단도료(104)는 다양한 차단도료를 이용할 수 있으나, 바람직하게는 비오염성 태양열 차단 단열도료 조성물로 바인더와, 기포형 구상 무기질 미립자, 박막 편상의 운모성분의 마이카(Mica) 안료, 및 착색안료에 의하여 다양한 조성비로 태양열 차단 효과와 단열성이 뛰어나고 표면을 초친수성으로 만들어 오염물의 적층을 막아주는 장점을 동시에 확보하여 장기간 지속적으로 태양열의 차단 및 단열 효과와 함체의 외면 청소를 따로 할 필요가 없도록 하는 것이 적합하다.

이외에 차단도료(104)로 알루미늄층을 도포하거나, 도료 대신에 대략 0.1~0.3mm 의 두께를 가지는 알루미늄판을 부착할 수도 있다.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명 수, 배전반 및 변압기 함체의 다른 실시 예를 나타낸 것으로,

이하에서, 본 실시 예에서 언급되는 동일한 형상 및 명칭에 대해서는 동일 부호를 붙이고, 그에 대한 작동설명은 생략한다.

이 실시예는 도 5b에 도시된 바와 같이, 함체(100) 상부에 외기를 흡입하기 위해 형성되는 흡입구멍(101)이 형성되고, 상기 흡입구멍(101)의 근접위치에 공기 유도관(300)이 설치되며, 상기 공기 유도관(300)에 의해 기기(200)에서 발생하는 열을 흡수하여 데워진 공기를 함체(100) 하부에 형성된 방출구(102)를 통하여 배출하고, 상기 미쳐 방출되지 못하는 잔열은 함체(100)의 도어(500) 내, 외부에 설치되는 방열판(400)에 의해 제거되는 것을 특징으로 한다.

또한, 도5a 내지 도 5c에서의 도어(500)의 외면 또는 함체(100)의 다양한 외주면에 목재판이 설치될 수 있어, 겨울철 보온이 우수하며, 자연물과 어울리는 친환경적 제품을 제공한다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 수, 배전반 및 변압기 함체(100)는 무더운 여름철에 함체(100) 내부 온도가 기기(200)에 의해 올라가게 되는 데, 이때 발생하는 열은 1차적으로 공기 유도관(300)에 의해 외부로 방열 되고, 2차로 방열판(400)에 의해 방열 되며, 3차로 차단도료(104)에 의해 태양 빛을 차단하게 되며, 4차로 지붕(130)에 의해 태양의 복사열이 기기에 직접적으로 미치지 않도록 하였다.

더욱 상세하게는, 상기 공기 유도관(300)의 하부에 형성된 흡입구멍(101)을 통하여 차가운 공기가 흡입되고, 이 공기 유도관(300) 내의 더운 공기는 방출구(102)를 통하여 빠져 나가게되는 데, 이런 과정 중 상기 공기 유도관(300)에 형성된 작은 구멍(301)을 통해 빠져나가는 벤츄리 효과에 의해 기기(200)에서 발생하는 열은 방출구(102)로 나가게 된다.

따라서, 기기에서 발생하는 고열을 제거함으로써, 기기의 수명 연장과 수, 배전반의 효율을 높일 수 있도록 하였다.

100 : 함체 101 : 흡입구멍
102 : 방출구 103 : 배출구
104 : 차단도료 110 : 받침대
120 : 지주 130 : 지붕
200 : 기기 300 : 공기 유도관
301 : 작은 구멍 400 : 방열판
500 : 도어 600 : 습기방지 및 제거수단

Claims (8)

1. 전면에 도어가 설치되는 수, 배전반 및 변압기 함체에 있어서,
   상기 함체 하부에 외기를 흡입하기 위해 형성되는 흡입구멍; 및
   상기 흡입구멍의 근접위치에 설치되는 공기 유도관; 및
   상기 공기 유도관에 의해 기기에서 발생하는 열을 흡수하여 데워진 공기를 함체 상부에 형성된 방출구를 통하여 배출하고, 상기 미쳐 방출되지 못하는 잔열은 함체의 도어 내, 외부에 설치되는 방열판에 의해 제거되는 것을 특징으로 하는 수, 배전반 및 변압기 함체.
2. 제 1항에 있어서, 상기 공기 유도관은 함체 주위에 다수 개 설치되는 것을 특징으로 하는 수, 배전반 및 변압기 함체.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 공기유도관은 하부가 넓고, 상부로 갈수록 좁게 형성되며, 기기 쪽에 작은 구멍이 다수 형성되어, 벤츄리 작용에 의해 기기에서 발생하는 열을 순간적으로 흡입하여 상기 함체 상부에 설치된 방출구로 배출하는 것을 특징으로 하는 수, 배전반 및 변압기 함체.
4. 제 1항에 있어서, 상기 기기 상단에 함체 내에서 생기는 습기를 제거해주기 위한 습기방지 및 제거수단이 설치된 것을 특징으로 하는 수, 배전반 및 변압기 함체.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 함체는 바닥으로부터 일정한 공간을 띄어서 설치된 것을 특징으로 하는 수, 배전반 및 변압기 함체.
6. 제1 항에 있어서, 상기 도어의 외측은 목재판이 낱장으로 조립되어 교환가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 수, 배전반 및 변압기 함체.
7. 제 1항에 있어서, 함체 상부에 복사열을 방지 및 내부의 열을 방출하기 위한 지붕이 설치되는 것을 특징으로 하는 수, 배전반 및 변압기 함체.
8. 전면에 도어가 설치되는 수, 배전반 및 변압기 함체에 있어서,
   상기 함체 상부에 외기를 흡입하기 위해 형성되는 흡입구멍; 및
   상기 흡입구멍의 근접위치에 설치되는 공기 유도관; 및
   상기 공기 유도관에 의해 기기에서 발생하는 열을 외부로 배출하기 위해 하부에 형성되는 방출구; 및
   상기 기기에서 발생하는 잔열을 함체 외부로 방출하기 위해 전면과 상부에 재킷이 형성된 방열판; 및
   상기 함체를 지면으로부터 지지하기 위한 지주 및 받침대;
   로 된 것을 특징으로 하는 수, 배전반 및 변압기 함체.
   

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