KR20120001873A - 수배전반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수배전반에 관한 것으로서, 수배전반의 내측 하부와 상부에 연통되게 설치되는 한편 그 일측에는 수배전반 내부의 발열기기에서 방출된 열이 유입되는 통공을 갖는 덕트; 상기 덕트의 양단부에 각각 설치되어 외부의 찬공기를 유입 및 배출시키는 팬; 및 상기 덕트의 외측면에 돌출 형성되어 열교환되는 전열핀;을 포함하는 것을 특징으로 하여, 외부의 찬공기가 유동하는 덕트 내부로 발열기기로부터 방출된 열이나 수배전반 내부의 더운공기가 신속하게 유입되어 외부로 배출됨으로써 수배전반 내부의 온도를 일정하게 유지할 수 있게 된다.

Description

수배전반{distributing board}

본 발명은 수배전반에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수배전반 내부에서 발생된 고열을 외부로 신속하게 배출시키는 한편 수배전반을 화재로부터 보호하거나 또는 화재의 확산을 방지할 수 있도록 한 수배전반에 관한 것이다.

일반적으로, 수배전반은 수만 볼트에 이르는 특고압을 수백 볼트의 저전압으로 변환하여 아파트, 빌딩, 학교, 공장 등과 같은 수용가측에 전력을 공급해 주는 장치로서, 보통 100kW∼1000kW정도 용량으로 제작된다.

이러한 수배전반은 고압변압기 외에 운전제어기와 전력감시제어기 등을 포함하여 외부의 습기나 이물질 등의 유입을 차단하고, 가설이 용이하도록 단일 함체에 일체화시킨 패키지 타입으로 제작되고 있다.

특히, 고저압 일체형 원박스 패키지 타입의 수배전반은 도 1에서와 같이, 하나의 본체를 전후 양측으로 나뉘어서 일측에는 고압설비를 배치하고, 타측에는 저압설비를 배치하며, 작업자 및 관리자의 안전을 고려하여 고압부와 저압부의 도어는 각각 이중도어 형태로 설계하고 있다.

그런데, 이러한 수배전반 내부에 설치되는 전기기기들은 대부분이 발열기기들이고, 이러한 발열기기들로부터 방출된 높은 온도의 열에 의해서 수배전반 내부가 고온화되어 수배전반 내부에 설치된 주요 기기들의 수명이 단축됨은 물론 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

그리고, 수배전반의 본체와 도어를 이루는 각 패널은 단열기능이 없는 통상의 단일 철판으로서, 외부에서 조사되는 태양열 등에 의해 수배전반 내부의 온도가 상승될 수 있을 뿐만 아니라 화재에 대해서도 전혀 무방비 상태에 놓여있는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 수배전반 내부에 외부의 찬공기가 유입되어 배출되는 덕트를 설치함으로써 수배전반 내부의 더운공기가 덕트로 유입되어 외부로 배출될 뿐만 아니라 수배전반 내부의 더운공기가 덕트를 유동하는 찬공기와 열교환되어 수배전반 내부의 온도를 일정하게 유지할 수 있도록 한 수배전반을 제공하는데 그 목적이 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 수배전반의 패널에 단열재를 구성함으로써 수배전반의 단열성을 향상시키도록 한 수배전반을 제공함에 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 단열재의 외측면에 방염층을 구성함으로써 화재로부터 수배전반을 보호하거나 또는 수배전반의 발화를 최소화시켜 화재의 확산을 방지할 수 있도록 한 수배전반을 제공함에 있다.

상술한 목적은, 수배전반의 내측 하부와 상부에 걸쳐 설치되고 그 일측에는 수배전반 내부로 외부의 찬공기를 공급하는 한편 수배전반 내부의 더운공기가 유입되는 통공을 갖는 덕트; 상기 덕트의 양단부에 각각 설치되어 외부의 찬공기를 유입 및 배출시키는 팬; 및 상기 덕트의 외측면에 돌출 형성되어 열교환되는 전열핀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 수배전반에 의해 달성된다.

그리고, 상기 덕트와 연통되고 발열기기의 상부와 근접하게 설치되는 한편 외부의 찬공기를 흡입하는 팬과 발열기기에서 방출된 열이 유입되는 통공을 갖는 분기덕트가 더 구성되고, 상기 덕트와 분기덕트의 내측면에는 덕트 내부를 유동하는 공기가 와류의 흐름을 갖도록 한 안내돌부가 형성됨이 바람직하다.

더불어, 상기 수배전반을 구성하는 패널에는 단열재가 형성되고, 상기 단열재의 외측면에는 방염층이 형성되고, 상기 방염층은 패널의 외측면 또는 내측면 또는 내.외측면에 방염도료를 도색하거나 또는 방염지를 부착하여 형성됨이 바람직하다.

본 발명의 수배전반에 따르면, 수배전반의 내측 상,하부와 발열기기에 근접하게 설치되어 외부의 찬공기가 유동하는 덕트 내부로 발열기기로부터 방출된 열이나 수배전반 내부의 더운공기가 신속하게 유입되어 외부로 배출됨으로써 수배전반 내부의 온도를 일정하게 유지할 수 있고, 이로 인해 수배전반 내부의 주요 기기들의 수명단축 및 효율저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 상기 덕트의 내측면에 설치된 안내돌부에 의해서 외부의 찬공기가 덕트 내부를 와류의 흐름으로서 유동하므로 접촉면적이 극대화되고, 이로 인해 덕트 외측면의 전열핀을 통한 열전도율이 향상되어, 수배전반 내부의 온도상승을 방지 또는 지연시킬 수 있는 효과가 있다.

또, 상기 수배전반을 이루는 각 패널에 단열재가 구성됨으로써 수배전반의 단열성이 향상되어, 외부 환경에 의한 수배전반 내부의 온도상승을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 단열재의 외측면에 방염층이 구성됨으로써 화재로부터 수배전반을 보호하거나 또는 수배전반의 발화를 최소화시켜 화재의 확산을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 수배전반을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 수배전반의 단면 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수배전반에 설치된 덕트를 보인 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수배전반의 패널을 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부도면 도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 수배전반의 구성을 보인 도면이다.

본 발명의 수배전반(1)은 도 1에 도시된 바와 같이, 박스형상으로 형성된 함체인 본체(10)와, 이 본체(10)에 회전가능하게 설치되어 본체(10)를 개폐시키는 도어(20)로 구성된다.

이러한 본체(10)와 도어(20)는 통상 스틸재로 이루어진 다수의 패널(panel)(30)이 용접 등의 수단으로 상호 연결되어 형성된다.

상기와 같이 형성된 수배전반(1)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 대략 "ㅌ"자 형상으로 형성된 덕트(70)가 설치된다.

상기 덕트(70)는 수배전반(1)의 내측 하부에 설치된 흡기덕트(70a)와, 상기 흡기덕트(70a)의 후단부(수배전반(1) 내부에 위치된 단부)에 연통되게 설치된 연결덕트(70b)와, 상기 연결덕트(70b)의 상단부에 연통된 상태로 수배전반(1)의 내측 상부에 설치된 배기덕트(70c)와, 상기 흡기덕트(70a)와 배기덕트(70c) 사이에 배치되어 그 단부가 연결덕트(70b)에 연통되게 설치된 분기덕트(70d)를 포함한다. 이때, 상기 흡기덕트(70a)와 분기덕트(70d) 사이의 수배전반(1)에는 발열기기(60)가 위치되어 설치된다.

한편, 상기 흡기덕트(70a)의 선단부에는 흡기팬(74)이 설치되고, 상기 배기덕트(70c)의 선단부에는 배기팬(75)이 설치되어, 외부의 찬공기를 덕트(70) 내로 신속하게 유입하여 배출시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 흡기팬(74) 전방의 흡기덕트(70a)에는 흡입되는 외기 중의 이물질을 걸러내기 위한 필터(76)가 설치되고, 이와 같이 설치된 필터(76)에 의해서 덕트(70)로 유입되는 외기 중의 이물질이 걸러지므로 덕트(70) 내부 뿐만 아니라 후술될 통공(73)을 통한 수배전반(1) 내부의 오염을 방지할 수 있게 된다. 특히, 먼지 등과 같은 이물질에 의한 전기쇼트 및 이로 인한 화재를 사전에 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 발열기기(60)와 대향되는 흡기덕트(70a)의 상면과 배기덕트(70c)의 하면에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 발열기기(60)에서 방출된 열을 흡입하기 위한 다수의 통공(73)이 천공되어 있고, 상기 흡기덕트(70a) 및 배기덕트(70c)의 외측면에는 그 내부를 유동하는 외부의 찬공기와 수배전반(1) 내부의 더운공기 간의 열교환을 촉진시키기 위한 전열핀(71)이 돌출 형성된다.

여기서, 상기 덕트(70) 내부를 신속하게 유동하는 찬공기의 흐름에 의해서, 상기 흡기덕트(70a)의 통공(73)에서는 외부의 찬공기가 수배전반(1) 내부로 공급되고, 상기 분기덕트(70d)와 배기덕트(70c)의 통공(73) 주변에는 부압이 작용하므로 수배전반(1) 내부 더운공기가 통공(73)을 통해 흡입되어 배출된다. 상기한 통공(73)과 전열핀(71)은 연결덕트(70b)에도 형성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 흡기덕트(70a), 연결덕트(70b) 및 배기덕트(70c)의 내측면에는 그 내부를 유동하는 외부의 찬공기가 와류의 흐름으로 유동되도록 한 안내돌부(72)가 형성되고, 상기 안내돌부(72)는 덕트(70a)(70b)(70c)의 내측면에 연속 또는 불연속한 나선 형태로 형성됨이 바람직하다.

따라서, 상기 각 덕트(70a)(70b)(70c) 내부를 유동하는 외부의 찬공기는 나선 형태의 안내돌부(72)에 의해서 와류의 흐름으로 유동되면서 각 덕트(70a)(70b)(70c)의 내측면과 접촉면적(효율)이 극대화됨으로써 전열핀(71)을 통한 열전도율을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 흡기덕트(70a)와 배기덕트(70c) 사이의 분기덕트(70d)는 발열기기(60)의 상부에 근접하게 설치되는 한편 발열기기(60)에 대향되는 하면에는 발열기기(60)에서 방출된 열이 유입되는 통공(73)이 형성되고 그 후단부에는 외부의 찬공기를 흡입하는 흡기팬(74)이 설치된다.

이때, 상기 분기덕트(70d)에 설치되는 흡기팬(74)은 흡기덕트(70a)와 마찬가지로 분기덕트(70d)의 선단부에 설치될 수 있지만, 분기덕트(70d) 내로 흡입되는 외기에 의해 통공(73) 주변에 안정적인 부압이 작용할 수 있도록 분기덕트(70d)의 전 내부에 흡입압력이 작용하도록 분기덕트(70d)의 후단부에 설치되는 것이 바람직하다.

이러한 분기덕트(70d)의 흡기팬(74)과 같이 흡기덕트(70a)의 흡기팬(74)도 흡기덕트(70a)의 후단부에 설치할 수도 있다.

또, 상기 흡기팬(74)과 이격된 분기덕트(70d)의 선단부에는 전술한 바와 같은 필터(76)가 설치되고, 상기 분기덕트(70d)의 내.외측면에는 전술한 바와 같은 안내돌부(72)와 전열핀(71)이 각각 형성된다.

한편, 상기와 같이 형성된 덕트(70)는 원형 또는 사각형상으로 형성될 수 있고, 상기 흡기팬(74)과 배기팬(75)의 작동은 수배전반(1)의 내부 온도에 따라서 수배전반(1)에 구성된 컨트롤러(미도시)를 통해 제어될 수 있으며, 전원공급은 수배전반(1)으로부터 제공받거나 또는 배터리를 구비할 수도 있다.

여기서, 미설명 부호 "11"은 수배전반(1)의 일면 상부에 설치되어 수배전반(1) 내부의 더운공기를 직접 외부로 배출시키는 환기팬을 도시한 것이다.

이상과 같은 덕트(70)가 구성된 수배전반(1)은, 그 내부의 온도가 일정 온도 이상이면 컨트롤러가 흡기덕트(70a) 및 분기덕트(70d), 배기덕트(70c)에 각각 설치된 흡기팬(74)과 배기팬(75)을 작동시키게 된다.

그러면, 흡기팬(74)과 배기팬(75)의 작동에 의해서 외부의 찬공기가 덕트(70) 내부로 신속하게 흡입되어 배출되는데, 이때 흡기덕트(70a)의 통공(73)을 통해 수배전반(1) 내부로 외부의 찬공기가 유입되는 한편 덕트(70) 내부를 신속하게 유동하는 공기 흐름에 의해서 분기덕트(70d)와 배기덕트(70c)의 통공(73) 주변에는 부압이 작용하여 수배전반(1) 내부 공기가 통공(73)을 통해 덕트(70) 내로 흡입된다.

한편, 수배전반(1) 내부의 발열기기(60)에서 방출된 열은 대류현상에 의해 수배전반(1)의 내측 상부로 이동되는데, 이때 이동되는 열은 전술한 바와 같이 통공(73) 주변에 작용하는 부압에 의해서 발열기기(60) 상부의 분기덕트(70d)의 통공(73)으로 1차 흡입되고, 나머지는 수배전반(1) 상부의 배기덕트(70c)의 통공(73)으로 모두 2차 흡입되어 덕트(70) 외부로 신속하게 배출된다.

그리고, 덕트(70)의 외측면에 형성된 전열핀(71)에 의해서 수배전반(1) 내부의 더운공기가 지속적으로 열교환됨으로써 수배전반(1) 내부의 온도상승을 방지 또는 지연시킬 수 있게 된다.

따라서, 이와 같이 수배전반(1) 내부의 더운공기나 열을 수배전반(1) 외부로 신속하게 배출시킴으로써 수배전반(1) 내부의 온도상승을 방지하여 일정 온도를 유지토록 함으로써 수배전반(1) 내부에 설치된 주요 기기들의 수명단축 및 효율저하를 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 수배전반(1)의 패널(30)에는 외부 환경에 의한 수배전반(1) 내부의 온도상승을 방지하기 위한 일환으로, 도 4에 도시된 바와 같이 단열재(40)를 더 구성할 수도 있다.

상기 단열재(40)는 패널(30)의 내.외측면에 각각 형성함이 바람직하고, 상기 단열재(40)의 외측면에는 단열재(40) 및 수배전반(1)을 화재로부터 보호하기 위한 방염층(50)을 더 형성할 수도 있다.

상기 단열재(40)는 통상의 유리섬유를 압축하여 제조한 것으로, 여름철에 상기 수배전반(1)으로 조사되는 직사광선이나 외부의 열이 수배전반(1) 내부로 전달되는 것을 차단함으로써 수배전반(1) 내부의 온도상승을 방지할 수 있게 된다.

따라서, 상기 수배전반(1)은 단열재(40)에 의해서 단열성이 향상되므로 수배전반(1) 내부의 전기 기기들이 온도변화에 의한 파손이나 성능열화가 방지되어 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 방염층(50)은 패널(30)의 가장 외측면에 일정 두께로 형성되는 바, 이러한 방염층(50)은 방염도료를 도색하여 형성하거나 또는 방염지를 부착하여 형성할 수 있다.

특히, 상기 방염층(50)이 방염도료로 형성되는 경우에는 수배전반(1)의 제작 시 각 패널(30)의 내.외측면에 방염도료를 도색하여 형성할 수 있고, 상기 방염층(50)이 방염지로 형성되는 경우에는 작업성을 고려하여 수배전반(1)의 제작 시 각 패널(30)의 내.외측면에 방염지를 각각 부착하여 형성하는 것이 바람직하지만, 이미 생산되어 제품화된 수배전반(1)의 패널(30)에도 방염지를 후작업으로 부착하여 방염층(50)을 형성할 수도 있다.

한편, 상기와 같이 방염층(50)을 형성하는 방염도료에는 발광도료 또는 야광도료가 더 혼합되어 포함될 수 있고, 이와 같이 발광도료 또는 야광도료가 포함된 방염도료는 야간에도 수배전반(1)의 위치를 용이하게 나타낼 수 있는 장점이 있다. 또는, 상기 방염도료의 도색에 의해 형성된 방염층(50) 위에 발광도료나 야광도료로서 경고문구 등을 별도로 새겨 넣을 수도 있다.

그리고, 상기 방염층(50)을 형성하는 방염지는 그 일면에 방염제가, 이면에는 접착제 등과 같은 접착층이 형성된 통상의 시트지와 같은 형태로 형성된다. 그 일례로 상기 방염지는 먼 거리에서 뿐만 아니라 야간에도 수배전반(1)의 위치를 간편하게 식별할 수 있도록 한 고휘도 반사지나 또는 실크지, 무늬목, 천연가죽, 대리석 등으로 형성할 수 있고, 특히 무늬목이나 대리석으로 이루어진 방염지는 자연친화적인 장점을 갖는다.

따라서, 상기와 같이 형성된 방염층(50)은 수배전반(1) 외부에서의 화재발생 시는 화재로부터 수배전반(1) 내부의 배선이나 전기 기기들을 보호할 수 있고, 수배전반(1) 내부에서의 화재발생 시는 발화를 지연시켜 화재의 확산을 늦추므로 화재를 신속하게 진압할 수 있게 된다.

한편, 이러한 방염도료 또는 방염지에 구성된 방염제는 가연물에 불꽃을 점화해도 스스로 계속 연소되거나 번지지 않도록 하기 위한 처리제로서, 내세탁성(耐洗濯性)을 고려하여 일시적 방염제와 영구적 방염제로 나눌 수 있다.

일시적 방염제는 제2인산암모늄, 주석산나트륨(sodium stannate), 텅스텐산나트륨 등이 있다.

영구적인 방염제는 산화제2철, 산화제2주석1산화납, 2산화망가니즈, 옥시염화안티모니 등 불용성 침전을 침착시키는 반영구적인 것과, 요소1인산, THPC(tetrakishydroxymethyl phosphonium chloride), APO(1-aziridinyl phosphine oxide), Erifon(뒤퐁사 제품 : 유기타이타늄-안티모니 착화합물) 등 섬유소의 －OH와 결합하는 것, 그리고 포스포릴아마이드 트라이알릴포스페이트(phosphoryl amide triallyl phosphate) 등의 중합성 물질이 있다.

한편, 플라스틱재료의 경우에는 염소·브로민 등의 할로겐원소에 인·안티모니·질소 등의 주기율표 제5족 원소 등이 유효하다.

인과 할로겐에서는 난연화기구가 다르며, 양자를 병용하거나 조합함으로써 단독의 경우보다 작은 사용량으로 좋은 효과를 얻을 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 인과 할로겐을 병용하여 조합한 영구적인 방염제가 사용될 수 있고, 이상에서 설명한 본 발명의 방염층(50)을 구성하는 방염제는 불연재료 또는 난연재료를 포함할 수도 있다.

1 : 수배전반 10 : 본체
11 : 환기팬 20 : 도어
30 : 패널 40 : 단열재
50 : 방염층 60 : 발열기기
70 : 덕트 71 : 전열핀
72 : 안내돌부 73 : 통공
74 : 흡기팬 75 : 배기팬
76 : 필터

Claims (5)

1. 수배전반의 내측 하부와 상부에 걸쳐 설치되고 그 일측에는 수배전반 내부로 외부의 찬공기를 공급하는 한편 수배전반 내부의 더운공기가 유입되는 통공을 갖는 덕트;
   상기 덕트의 양단부에 각각 설치되어 외부의 찬공기를 유입 및 배출시키는 팬; 및
   상기 덕트의 외측면에 돌출 형성되어 열교환되는 전열핀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 수배전반.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 덕트와 연통되고 발열기기의 상부와 근접하게 설치되는 한편 외부의 찬공기를 흡입하는 팬과 발열기기에서 방출된 열이 유입되는 통공을 갖는 분기덕트가 더 구성된 것을 특징으로 하는 수배전반.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 덕트와 분기덕트의 내측면에는 덕트 내부를 유동하는 공기가 와류의 흐름을 갖도록 한 안내돌부가 형성된 것을 특징으로 하는 수배전반.
   
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 수배전반을 구성하는 패널에는 단열재가 형성되고, 상기 단열재의 외측면에는 방염층이 형성된 것을 특징으로 하는 수배전반.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 방염층은 패널의 외측면 또는 내측면 또는 내.외측면에 방염도료를 도색하거나 또는 방염지를 부착하여 형성된 것을 특징으로 하는 수배전반.
   

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