KR20120117161A - 염해 방지 및 내부온도 자동 조절기능을 갖는 수배전반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 염해 방지 및 내부온도 자동 조절기능을 갖는 수배전반에 관한 것으로 특히, 염해방지용 필터를 구비하고 수배전반 본체의 저부에 설치되어 제어부의 제어를 받는 인버터들의 출력신호에 부응하여 회전 작동하는 수개의 외부공기 흡입용 송풍팬과; 필터를 구비하고 수배전반 본체의 상부에 설치되어 제어부의 제어를 받는 인버터들의 출력신호에 부응하여 회전 작동하는 수개의 내부공기 배출용 송풍팬과; 수배전반 내의 온도를 실시간으로 검출하여 제어부로 전달하는 온도검출센서와; 상기 외부공기 흡입용 송풍팬들의 공기 배출용 덕트 출구에 각각 설치되어 해당 송풍팬들의 흡입 공기량을 전기적인 신호로 각각 검출하여 제어부로 전달하는 수개의 흡입공기량 검출센서와; 수배전반 본체의 외부에 설치된 상태에서 제어부의 출력신호에 부응하여 본체 내의 온도와 송풍팬들의 구동 상태 및 염해방지용 필터의 상태정보를 표시해 주는 디스플레이부와; 소정의 제어프로그램을 구비하고 시스템의 전반적인 제어기능을 수행하는 제어부와; 상기 제어부의 출력신호에 부응하여 인버터들을 작동시켜 외부공기 흡입용 송풍팬과 내부공기 배출용 송풍팬들의 구동을 제어하는 수개의 송풍팬 구동부;로 구성한 것을 특징으로 한다.
따라서, 수배전반에 설치한 수개의 외부공기 흡입용 송풍팬 중 현재 작동중인 외부공기 흡입용 송풍팬의 입구에 설치되어 있는 염해방지용 필터가 염기나 먼지 등에 의해 막힌 것으로 인식되면, 해당 송풍팬의 구동을 정지시키고 다른 송풍팬을 구동시킴은 물론 해당 송풍팬의 염해방지용 필터가 막혔음을 배전반의 외부에 설치한 디스플레이나 경보기를 통해 표시해주거나 또는 원격지의 관리실에 설치된 컴퓨터나 경보장치 또는 관리자의 휴대폰 등을 통해 자동으로 전달해 줄 수 있으므로 해당 수배전반에 근접 근무를 하거나 원격지에서 근무하는 관리자가 해당 염해 방지용 필터가 막혔음을 즉시 인식하고 빠른 시간 내에 이를 교환해 줄 수 있어 염해로부터 수배전반 내에 설치된 각종 전력설비를 완벽히 보호할 수 있을 뿐만 아니라 해당 수배전반 내의 전력설비들에 대한 수명을 일반 수배전반에 비해 2~3배 이상 연장할 수 있고, 특히 염해로 인한 내부 전기설비의 잦은 교체를 방지할 수 있어 유지보수의 편리성과 비용을 대폭 절감할 수 있으며, 또한 수배전반 내의 온도를 항상 설정온도 이내로 유지시킬 수 있어 전력설비들의 열화 및 과열로 인한 안전사고를 사전에 예방할 수 있는 것이다.

Description

염해 방지 및 내부온도 자동 조절기능을 갖는 수배전반{Distributing board with functions of preventing injury form salt and automatic controlling of inner temperature}

본 발명은 염해 방지 및 내부온도 자동 조절기능을 갖는 수배전반에 관한 것으로 더욱 상세하게는 수배전반의 저부에는 염해방지용 필터를 구비한 수개의 외부공기 흡입용 송풍팬을 설치하고, 수배전반의 내부에는 온도검출센서를 설치하여 수배전반 내의 온도를 실시간으로 자동 검출하고, 검출되는 온도와 설정온도 사이의 차에 대응하여 수개의 외부공기 흡입용 송풍팬 중 어느 하나 이상의 송풍팬에 대한 회전수를 비례 제어하는 방식을 통해 내부온도를 자동으로 제어하되, 해당 외부공기 흡입용 송풍팬을 통해 흡입되는 공기의 량이 해당 외부공기 흡입용 송풍팬의 현재 목표 회전수 대비 정해진 량보다 설정 % 이하로 저감된 것으로 판단될 경우 해당 외부공기 흡입용 송풍팬의 입구에 설치되어 있는 염해방지용 필터가 염기 등에 의해 막힌 것으로 인식하고 해당 외부공기 흡입용 송풍팬의 구동을 정지시키고 다른 외부공기 흡입용 송풍팬을 구동시킴은 물론 해당 외부공기 흡입용 송풍팬의 염해방지용 필터가 막혔음을 배전반의 외부에 설치한 디스플레이나 경보기를 통해 표시해주거나 또는 원격지의 관리실에 설치된 컴퓨터나 경보장치 또는 관리자의 휴대폰 등을 통해 자동으로 전달하여 해당 염해 방지용 필터를 즉시 교환할 수 있도록 발명한 것이다.

일반적으로, 수배전반은 집단거주지역(APT), 빌딩, 학교, 공장, 항만, 공항, 상, 하수 처리장, 변전소, 중공업 플랜트, 지하철, 화학단지, 제철소 등의 광범위한 전력 수용가에서 특고압의 전력을 저압으로 변환하여 해당 설비에게 공급하는 수배전 계통에 설치되어 전력 감시, 제어 및 보호를 위하여 사용된다.

이와 같은 수배전반은 용량별로 3.6㎸ 또는 7.2㎸의 수배전 계통에 사용되는 고압반(switchgear)과, 22.9㎸, 24㎸, 25.8㎸ 등에 사용 가능한 특별 고압반으로 구분할 수 있다.

또한, 수배전반은 그의 형식에 따라 가스절연개폐장치(C-GIS: Cubicle type Gas Insulated Switchgear), 특고압 폐쇄배전반(MCSG: Metal Clad SwitchGear), 1㎸?25.8㎸의 수배전 계통에 사용되는 특고압격실형배전반(Medium Compartment Switchgear) 등이 있다.

이들 수배전반은 안전성 및 내구성의 품질개선 차원에서 차단 성능이 우수한 진공차단기(VCB: Vacuum Circuit Breaker)를 수납하여 기능성과 안전성에 역점을 두고 설계되거나, 콤팩트한 사이즈에도 불구하고 강력하고 편리한 성능을 구현하여 수배전반의 유지 보수를 편리하게 하는 쪽으로 개발되고 있다.

이런 수배전반의 내부는 통상적으로 특고압측과 저압측으로 구분될 수 있는데, 예를 들어 설비를 기준으로 할 때, 전력 제공자인 한국전력에서 전기를 받는 수전설비가 위치한 쪽과, 수전설비를 통해 수전된 전기를 공장 또는 사용자가 필요로 하는 전압 또는 용량으로 변경 공급하는 변압기 혹은 단락사고 등과 같은 사고로부터 전체 설비를 보호하는 차단기 등을 구비한 배전설비가 위치한 쪽으로 구분 가능하다.

종래 대부분의 수배전반이나 전력설비의 온도 및 노후화에 의한 열화 정도를 측정하기 위해 별도의 온도측정기나 열화상 카메라를 이용하여 측정하고자 하는 부분에 직접 투사하여 온도 측정 및 열화 상태를 점검하였으며, 규정된 점검 기준에 의해 주기적으로만 측정하고, 또 목측에 의한 외관상태만을 점검하여 그 상태를 추정하는 경우가 대부분이다 보니 수배전 설비의 건전성 및 열화에 의한 사고를 사전에 예방하지 못하는 문제점이 있었다.

한편, 우리나라는 삼면이 바다이고 해안가에는 부산, 인천, 울산 등 3개 광역시와 크고 작은 도시들이 들어서 있으며, 이와 같이 바다에 접해 있는 해안 도시들은 바다에서 불어오는 염분을 포함한 바람으로 인해 가로등, 철재 구조물, 수배전반 등의 부식이 빨리 진행되어 피해가 막대한 실정인데, 특히 바닷가에 설치되는 옥외 수배전반의 경우 염해로 인해 잦은 고장과 부품 들을 교체하고 있으며, 그 수명이 4~5년에 불과한 실정이다.

그럼에도 불구하고 종래 수배전반에는 염해에 대한 피해를 방지하기 위한 어떠한 장치가 구비되어 있지 않음은 물론 수배전반 본체의 내부온도를 검출하여 염해 방지장치와 연관시켜 실내온도 및 송풍팬의 회전 조절하는 어떠한 장치도 구비되어 있지 않았다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 기밀을 유지하는 수배전반 본체의 저부에 염해방지용 필터를 구비한 수개의 외부공기 흡입용 송풍팬을 설치하고, 수배전반의 내부에는 온도검출센서를 설치하여 수배전반 내의 온도를 실시간으로 자동 검출하며, 온도검출센서를 통해 검출되는 온도와 설정온도 사이의 차를 산출하고, 그에 대응하여 수개의 외부공기 흡입용 송풍팬 중 어느 하나 이상의 송풍팬에 대한 회전수를 비례 제어하는 방식을 통해 내부온도를 자동으로 제어하되, 해당 외부공기 흡입용 송풍팬을 통해 흡입되는 공기의 량이 해당 외부공기 흡입용 송풍팬의 현재 목표 회전수 대비 정해진 량보다 설정 % 이하로 저감된 상태를 정해진 시간 지속하는 것으로 판단될 경우 해당 외부공기 흡입용 송풍팬의 입구에 설치되어 있는 염해방지용 필터가 염기 등에 의해 막힌 것으로 인식하고 해당 외부공기 흡입용 송풍팬의 구동을 정지시키고 다른 외부공기 흡입용 송풍팬을 구동시킴은 물론 해당 외부공기 흡입용 송풍팬의 염해방지용 필터가 막혔음을 배전반의 외부에 설치한 디스플레이나 경보기를 통해 표시해주거나 또는 원격지의 관리실에 설치된 컴퓨터나 경보장치 또는 관리자의 휴대폰 등을 통해 자동으로 전달하여 줌으로써 수배전반의 관리자가 해당 염해 방지용 필터를 즉시 교환하여 줄 수 있어 염해로부터 수배전반 내에 설치된 각종 전력설비를 보호할 수 있을 뿐만 아니라 해당 수배전반 내의 전력설비들에 대한 수명을 일반 수배전반에 비해 2~3배 이상 연장할 수 있으며, 또 염해로 인한 내부 전기설비의 잦은 교체를 방지하여 유지보수의 편리성과 비용을 대폭 절감할 수 있으며, 또한 수배전반 내의 온도를 항상 설정온도 이내로 유지시킬 수 있어 전력설비들의 열화 및 과열로 인한 안전사고를 사전에 예방할 수 있는 염해 방지 및 내부온도 자동 조절기능을 갖는 수배전반을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 염해 방지기능과 내부온도 자동 조절장치를 구비한 수배전반은, 염해방지용 필터를 구비하고 수배전반 본체의 저부에 설치되어 제어부의 제어를 받는 인버터들의 출력신호에 부응하여 회전 작동하는 수개의 외부공기 흡입용 송풍팬과; 필터를 구비하고 수배전반 본체의 상부에 설치되어 제어부의 제어를 받는 인버터들의 출력신호에 부응하여 회전 작동하는 수개의 내부공기 배출용 송풍팬과; 수배전반 내의 온도를 실시간으로 검출하여 제어부로 전달하는 온도검출센서와; 상기 외부공기 흡입용 송풍팬들의 공기 배출용 덕트 출구에 각각 설치되어 해당 외부공기 흡입용 송풍팬들의 흡입 공기량을 전기적인 신호로 각각 검출하여 제어부로 전달하는 수개의 흡입공기량 검출센서와; 수배전반 본체의 외부에 설치된 상태에서 제어부의 출력신호에 부응하여 본체 내의 온도와 송풍팬들의 구동 상태 및 염해방지용 필터의 상태정보를 표시해 주는 디스플레이부와; 소정의 제어프로그램을 구비하고 시스템의 전반적인 제어기능을 수행하는 제어부와; 상기 제어부의 출력신호에 부응하여 인버터들을 작동시켜 외부공기 흡입용 송풍팬과 내부공기 배출용 송풍팬들의 구동을 제어하는 수개의 송풍팬 구동부;로 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 외부공기 흡입용 송풍팬에 구비된 염해방지용 필터는 활성탄으로 만든 청정제를 다공판 안에 충진한 다음 이 다공판을 지지대에 조립하여 프레임 안에 장착한 구성을 갖고 대기중에 포함되어 있는 염기와 습기는 물론 각종 유해물질을 제거하는 활성탄화 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 상기 외부공기 흡입용 송풍팬에 구비된 염해방지용 필터는 흡착제에 탈취제를 함침시켜 만든 청정제를 다공판 안에 충진한 다음 이 다공판을 지지대에 조립하여 프레임 안에 장착한 구성을 갖고 대기중에 포함되어 있는 염기와 습기는 물론 유해, 악취물질을 제거하는 흡착제 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 염해방지용 필터로 설치되는 활성탄화 필터와 흡착제 필터는 단독 또는 2중으로 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내부공기 배출용 송풍팬에 구비된 필터는 합성섬유재로 만든 여과재를 가는 철망과 파형 또는 물결형으로 절곡 성형한 프레임에 내장한 구성을 갖고 대기중의 미세분진을 제거하는 프리 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제어부에서는 온도검출센서를 통해 수배전반 본체 내의 온도를 실시간으로 검출하여 사용자에 의해 기 설정되어 있는 설정온도와의 차를 산출한 다음 그에 대응하여 수개의 외부공기 흡입용 송풍팬 및 내부공기 배출용 송풍팬 중 어느 하나 이상의 송풍팬에 대한 회전수를 자체 내에 기 입력된 테이블 값에 대응한 값으로 비례 제어하도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같이 제어부에서 특정 외부공기 흡입용 송풍팬의 회전수를 비례 제어하던 중 해당 외부공기 흡입용 송풍팬을 통해 흡입되는 공기의 량을 흡입공기량 검출센서를 통해 실시간으로 계속 검출하여 현재 목표 회전수 대비 정해진 량보다 설정치(X %) 이하인 상태로 저감된 상태를 정해진 시간(t) 이상지속하는지를 계속 판단하여, 만약 공기의 흡입량이 정해진 설정치 이하인 상태를 정해진 시간 이상 지속하면 해당 외부공기 흡입용 송풍팬의 입구에 설치되어 있는 염해방지용 필터가 염기 및 먼지에 의해 막힌 것으로 인식하고 해당 외부공기 흡입용 송풍팬의 구동을 정지시키고 다른 외부공기 흡입용 송풍팬을 구동시킴은 물론 상기 디스플레이부에 해당 외부공기 흡입용 송풍팬에 설치된 염해방지용 필터가 막혔음을 표시해 주는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 제어부의 출력단자에는 경보기 또는 유/무선 통신 인터페이스를 부가 설치하여 특정 외부공기 흡입용 송풍팬에 설치되어 있는 염해방지용 필터가 염기 및 먼지에 의해 막힌 것으로 판단되었을 때 경보음을 발생시키거나 또는 원격지의 관리실에 설치된 컴퓨터나 경보장치 또는 관리자의 휴대폰에 이를 자동으로 통보할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

한편, 상기에 있어서 해당 외부공기 흡입용 송풍팬에 설치된 염해방지용 필터가 염기 및 먼지에 의해 막힌 것으로 인식하는 정해진 설정치(X %) 이하는 흡입되어야 할 공기량에서 20-30% 이하로 저하된 경우이고, 정해진 시간(t)은 2-5분 이상 유지될 경우인 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기밀을 유지하는 수배전반 본체에 염해방지용 필터를 구비한 수개의 외부공기 흡입용 송풍팬와 일반 필터를 구비한 수개의 내부공기 배출용 송풍팬을 설치함은 물론 그 내부에는 온도검출센서를 설치하여 제어부로 하여금 수배전반 내의 온도를 실시간으로 자동 검출하며, 온도검출센서를 통해 검출되는 온도와 설정온도 사이의 차를 산출하고, 그에 대응하여 수개의 외부공기 흡입용 송풍팬 중 어느 하나 이상의 외부공기 흡입용 송풍팬에 대한 회전수를 비례 제어하는 방식을 통해 내부온도를 자동으로 제어하되, 해당 외부공기 흡입용 송풍팬을 통해 흡입되는 공기의 량이 현재 목표 회전수 대비 정해진 량보다 설정 %(X %) 이하로 저감된 상태를 정해진 시간 지속하는 것으로 판단될 경우 해당 송풍팬의 입구에 설치되어 있는 염해방지용 필터가 염기 등에 의해 막힌 것으로 인식하고 해당 송풍팬의 구동을 정지시키고 다른 송풍팬을 구동시킴은 물론 해당 외부공기 흡입용 송풍팬의 염해방지용 필터가 막혔음을 배전반의 외부에 설치한 디스플레이나 경보기를 통해 표시해주거나 또는 원격지의 관리실에 설치된 컴퓨터나 경보장치 또는 관리자의 휴대폰 등을 통해 자동으로 전달하여 주도록 함으로써 첫째 수배전반의 관리자가 해당 염해 방지용 필터를 즉시 교환하여 줄 수 있어 염해로부터 수배전반 내에 설치된 각종 전력설비를 보호할 수 있고, 둘째 해당 수배전반 내의 전력설비들에 대한 수명을 일반 수배전반에 비해 2~3배 이상 연장할 수 있으며, 셋째 염해로 인한 내부 전기설비의 잦은 교체를 방지할 수 있어 유지보수의 편리성과 비용을 대폭 절감할 수 있으며, 넷째 수배전반 내의 온도를 항상 설정온도 이내로 유지시킬 수 있어 전력설비들의 열화 및 과열로 인한 안전사고를 사전에 예방할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명이 적용된 수배전반 본체의 사시도.
도 2는 본 발이 적용된 수배전반의 전체 블록 구성도.
도 3의 (a)(b)는 본 발명 수배전반 중 본체에 설치된 염해방지용 필터와 외부공기 흡입용 송풍팬 및 흡입공기량 검출센서의 결합상태를 설명하기 위한 종단면도.
도 4의 (a)(b)는 본 발명 중 염해방지용 필터로 사용한 활성탄화 필터와 흡착제 필터의 평면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명이 적용된 수배전반 본체의 사시도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발이 적용된 수배전반의 전체 블록 구성도를 나타낸 것이며, 도 3의 (a)(b)는 본 발명 수배전반 중 본체에 설치된 염해방지용 필터와 외부공기 흡입용 송풍팬 및 흡입공기량 검출센서의 결합상태를 설명하기 위한 종단면도를 나타낸 것이고, 도 4의 (a)(b)는 본 발명 중 염해방지용 필터로 사용한 활성탄화 필터와 흡착제 필터의 평면도를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명은,

염해방지용 필터(2)를 구비하고 수배전반 본체(10)의 저부에 설치되어 제어부(8)의 제어를 받는 인버터들의 출력신호에 부응하여 회전 작동하는 수개의 외부공기 흡입용 송풍팬(1)과;

필터(4)를 구비하고 수배전반 본체(10)의 상부에 설치되어 제어부(8)의 제어를 받는 인버터들의 출력신호에 부응하여 회전 작동하는 수개의 내부공기 배출용 송풍팬(3)과;

수배전반 내의 온도를 실시간으로 검출하여 제어부(8)로 전달하는 온도검출센서(5)와;

상기 외부공기 흡입용 송풍팬(1)들의 공기 배출용 덕트 출구에 각각 설치되어 해당 외부공기 흡입용 송풍팬(1)들의 흡입 공기량을 전기적인 신호로 각각 검출하여 제어부(8)로 전달하는 수개의 흡입공기량 검출센서(6)와;

수배전반 본체(10)의 외부에 설치된 상태에서 제어부(8)의 출력신호에 부응하여 본체(10) 내의 온도와 송풍팬들의 구동 상태 및 염해방지용 필터(2)의 상태정보를 표시해 주는 디스플레이부(7)와;

소정의 제어프로그램을 구비하고 시스템의 전반적인 제어기능을 수행하는 제어부(8)와;

상기 제어부(8)의 출력신호에 부응하여 인버터들을 작동시켜 외부공기 흡입용 송풍팬(1)과 내부공기 배출용 송풍팬(3)들의 구동을 제어하는 수개의 송풍팬 구동부(9);로 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 외부공기 흡입용 송풍팬(1)에 구비된 염해방지용 필터(2)는 활성탄으로 만든 청정제를 다공판(21) 안에 충진한 다음 이 다공판(21)을 지지대(22)에 조립하여 프레임(23) 안에 장착한 구성을 갖고 대기중에 포함되어 있는 염기와 습기는 물론 각종 유해물질을 제거하는 활성탄화 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 상기 외부공기 흡입용 송풍팬(1)에 구비된 염해방지용 필터(2)는 흡착제에 탈취제를 함침시켜 만든 청정제를 다공판(21) 안에 충진한 다음 이 다공판(21)을 지지대(22)에 조립하여 프레임(23) 안에 장착한 구성을 갖고 대기중에 포함되어 있는 염기와 습기는 물론 유해, 악취물질을 제거하는 흡착제 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 염해방지용 필터(2)로 설치되는 활성탄화 필터와 흡착제 필터는 각각 단독 또는 2중으로 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내부공기 배출용 송풍팬(3)에 구비된 필터는 합성섬유재로 만든 여과재(31)를 가는 철망과 파형 또는 물결형으로 절곡 성형한 프레임(32)에 내장한 구성을 갖고 대기중의 미세분진을 제거하는 프리 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제어부(8)에서는 온도검출센서(5)를 통해 수배전반 본체(10) 내의 온도를 실시간으로 검출하여 사용자에 의해 기 설정되어 있는 설정온도와의 차를 산출한 다음 그에 대응하여 수개의 외부공기 흡입용 송풍팬(1) 및 내부공기 배출용 송풍팬(3) 중 어느 하나 이상의 송풍팬에 대한 회전수를 자체 내에 기 입력된 테이블 값에 대응한 값으로 비례 제어하도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같이 제어부(8)에서 특정 외부공기 흡입용 송풍팬(1)의 회전수를 비례 제어하던 중 해당 외부공기 흡입용 송풍팬(1)을 통해 흡입되는 공기의 량을 흡입공기량 검출센서(6)를 통해 실시간으로 계속 검출하여 현재 목표 회전수 대비 정해진 량보다 설정치(X %) 이하인 상태로 저감된 상태를 정해진 시간(t) 이상지속하는지를 계속 판단하여, 만약 공기의 흡입량이 정해진 설정치 이하인 상태를 정해진 시간 이상 지속하면 해당 외부공기 흡입용 송풍팬(1)의 입구에 설치되어 있는 염해방지용 필터(2)가 염기 및 먼지에 의해 막힌 것으로 인식하고 해당 외부공기 흡입용 송풍팬의 구동을 정지시키고 다른 외부공기 흡입용 송풍팬을 구동시킴은 물론 상기 디스플레이부(7)에 해당 외부공기 흡입용 송풍팬에 설치된 염해방지용 필터(2)가 막혔음을 표시해 주는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 제어부(8)의 출력단자에는 경보기(11) 또는 유/무선 통신 인터페이스(12)를 부가 설치하여 특정 외부공기 흡입용 송풍팬에 설치되어 있는 염해방지용 필터(2)가 염기 및 먼지에 의해 막힌 것으로 판단되었을 때 경보음을 발생시키거나 또는 원격지의 관리실에 설치된 컴퓨터나 경보장치 또는 관리자의 휴대폰에 이를 자동으로 통보할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

한편, 상기에 있어서 해당 외부공기 흡입용 송풍팬(1)에 설치된 염해방지용 필터(2)가 염기 및 먼지에 의해 막힌 것으로 인식하는 정해진 설정치(X %) 이하는 흡입되어야 할 공기량에서 20-30% 이하로 저하된 경우이고, 정해진 시간(t)은 2-5분 이상 유지될 경우인 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 수배전반은 본체(10)의 내,외부에 염해방지용 필터(2)를 구비한 수개의 외부공기 흡입용 송풍팬(1)과, 필터(4)를 구비한 수개의 내부공기 배출용 송풍팬(3), 온도검출센서(5), 수개의 흡입공기량 검출센서(6), 디스플레이부(7), 제어부(8) 및 수개의 송풍팬 구동부(9)를 설치하여 수배전반 내의 전기설비에 대한 염해 방지와 내부온도를 자동으로 조절할 수 있도록 한 것을 주요기술 구성요소로 한다.

이때, 상기 외부공기 흡입용 송풍팬(1)들은 입구측에 착탈 가능하게 설치되는 염해방지용 필터(2)를 구비하고 수배전반 본체(10)의 저부에 설치된 상태에서 제어부(8)의 제어를 받는 인버터들의 출력신호에 부응하여 회전 작동하며 외부공기를 본체(10)의 내부로 유입시켜 주는 기능을 수행하게 된다.

상기에 있어서 외부공기 흡입용 송풍팬(1)들의 입구측에 착탈 가능하게 설치되는 염해방지용 필터(2)로는 도 4의 (a)와 같은 구성을 갖는 활성탄화 필터와 흡착제 필터를 제시할 수 있다.

이때, 상기 염해방지용 필터(2)의 일종인 활성탄화 필터는 도 4의 (a)와 같이 활성탄으로 만든 청정제를 다공판(21) 안에 충전한 다음 이 다공판(21)을 지지대(22)에 조립하여 프레임(23) 안에 장착하여 구성되는 것으로 활성탄 청정제의 공기 청정작용 및 흡착작용으로 대기중에 포함되어 있는 염기와 습기는 물론 각종 유해물질(Nox, Sox, 탄화수소 등)을 제거하게 될 뿐만 아니라 수배전반 본체(10)의 내부로 유입되는 것을 차단하게 된다.

즉, 상기 활성탄 청정제는 각종 시설물의 배기물질, 유해가스와 악취성분을 제거하고 공기 조화시 순화 공기 중의 체취, 담배냄새, 그 밖의 냄새성분을 제거하며 휘발성 물질 작업장의 용제포집과 용해성분을 제거하며, 특히 일반습기에 비해 비교적 점성이 높은 염기를 포집하는 기능이 뛰어나 수배전반 내에 설치된 전기설비의 부식 및 염해를 방지하는 기능이 탁월하다.

이와 같은 활성탄화 필터로 이루어진 염해방지용 필터를 본 발명이 적용된 수배전반 이외에도 계측기, 통신기기, 컴퓨터 등의 각종 정밀기기와 귀금속 등에 적용할 경우 이들의 부식 및 염해를 방지할 도 있다.

또한, 상기 염해방지용 필터(2)의 일종인 흡착제 필터 역시도 도 4의 (a)와 같이 흡착제(Actived Alumina)에 탈취제(Potassiumermanganate)를 함침시켜 만든 청정제를 다공판(21) 안에 충진한 다음 다공판(21)을 지지대(22)에 조립하여 프레임(23) 안에 장착하여 구성한 것으로, 이와 같이 구성되는 흡착제 필터는 탈취제에 강력산화제, 물리흡착제, 중화흡착제, 촉매흡착제를 함유하고 있는 것으로 화학산화반응, 화학중화반응, 촉매작용, 물리흡착작용들을 상호 보완적으로 하게 되어 공기 청정효능을 상승적으로 하는 고성능 공기청정제이며, 또 산화제가 포함되어 있기 때문에 공기 중의 세균에 대하여 살균 효과가 있는 것이다.

따라서 흡착제 필터의 경우 유해 및 악취물질은 공기 중의 수분과 함께 강력산화제와 화학반응을 일으키며, 산화물질로서 고정되든지 무취 물질로 분해하고, 화학반응이 늦은 가스는 특수처리된 물리 흡착제에 의해서 제거하며, 산성과 연기를 포함하는 알카리성 공기 및 가스는 중화 흡착제로 제거하고, 오존 등을 촉매 흡착제로 제거하게 됨으로써 수배전반 내에 설치된 전기설비가 연기에 의해 부식되거나 염해를 입게 되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

이때, 상기 염해방지용 필터(2)로 제시된 활성탄화 필터와 흡착제 필터는 각각 그 중 하나를 도 3의 (a)와 같이 단독으로 설치할 수도 있고, 또한 두 필터를 도 3의 (b)와 같이 2중으로 설치할 수도 있는데, 만약 2중으로 설치할 경우에는 상기한 활성탄화 필터와 흡착제 필터 중 흡착제 필터를 외측에 설치하여 대기중에 포함되어 있는 염기와 습기는 물론 유해, 악취물질을 1차로 제거하고, 활성탄화 필터를 내측으로 설치하여 대기중에 포함되어 있는 염기와 습기는 물론 각종 유해물질을 2차로 제거하는 것이 더 바람직함을 시험을 통해 확인할 수 있었다.

한편, 상기 내부공기 배출용 송풍팬(3)들은 필터(4)를 구비하고 내부의 뜨거운 공기를 원활히 배출시킬 수 있도록 수배전반 본체(10)의 상부에 설치되어 제어부(8)의 제어를 받는 인버터들의 출력신호에 부응하여 회전 작동하며 본체(10) 내에서 전기설비들의 냉각작용을 한 뜨거운 공기를 강제로 외부로 배출하는 기능을 수행하게 된다.

이때, 상기 내부공기 배출용 송풍팬(3)의 입구에서 착탈 가능하게 설치되는 상기 필터로 본 발명에서는 전술한 상기 염해방지용 필터(2)와 달리 도 4의 (b)와 같이 합성섬유재로 만든 여과재(31)를 가는 철망과 파형 또는 물결형으로 절곡 성형한 프레임(32)에 내장한 구성을 갖고 대기중의 미세분진을 제거(실제로는 수배전반 본체(10) 내에서 발생되는 미세분진이나 본체의 외부에서 역류될 수 있는 분진을 필터링함)하는 기능을 갖는 프리 필터를 사용하였다.

뿐만 아니라, 상기 외부공기 흡입용 송풍팬(1)과 내부공기 배출용 송풍팬(3)의 설치 개수는 수배전반 본체(10)의 크기와 해당 송풍팬들의 출력에 따라 다른 수 있는데, 본 발명에서는 2개 내지 4개를 설치하여 본체(10) 내의 온도 상승 값이 따라 1개 또는 2개를 동시에 작동시킬 수 있도록 함은 물론 염해방지용 필터(2)의 막힘에 대응할 수 있도록 하였다.

또, 상기 온도검출센서(5)는 수배전반 본체(10) 내에 설치된 상태에서 수배전반 내의 온도를 실시간으로 검출하여 제어부(8)로 전달하게 되고, 상기 흡입공기량 검출센서(6)들은 외부공기 흡입용 송풍팬(1)들의 공기 배출용 덕트 출구에 각각 설치되어 해당 외부공기 흡입용 송풍팬(1)들의 흡입 공기량을 전기적인 신호로 각각 검출하여 제어부(8)로 전달하는 기능을 수행하게 된다.

이때, 상기 수배전반 본체(10) 내의 온도를 검출하는 수단으로 상기에서는 온도검출센서(5)를 제시하였는데, 이에 한정하지는 않으며 기 알려진 바와 같이 열상카메라 등을 사용하여 검출할 수도 있다.

또한, 상기 흡입공기량 검출센서(6)는 도시는 생략하였으나 임펠러를 구비한 펄스발생기로 구성된 것으로, 외부공기 흡입용 송풍팬(1)에 의해 흡기 공기의 세기 및 량에 대응하여 회전하는 임펠러의 회전수 대비 펄스신호로 발생하여 제어부(8)로 전달시켜 줌으로써 제어부(8)에서 입력되는 펄스의 주파수를 검출하고 이를 통해 흡입되는 공기의 량을 산출할 수 있는 것이다.

또, 상기 디스플레이부(7)는 수배전반 본체(10)의 외부에 설치된 상태에서 제어부(8)의 출력신호에 부응하여 본체(10) 내의 온도를 포함하여 송풍팬들의 구동 상태 및 염해방지용 필터(2)의 상태정보 등을 표시해 주는 기능을 수행하게 된다.

그리고, 상기 송풍팬 구동부(9)들은 제어부(8)의 출력신호에 부응하여 자체 내에 내장된 인버터들에 공급되는 전압 및 그에 흐르는 전류를 비례 제어하여 외부공기 흡입용 송풍팬(1)과 내부공기 배출용 송풍팬(3)들의 구동(즉, 회전수)을 제어하는 기능을 수행하게 된다.

한편, 상기 제어부(8)는 소정의 제어프로그램을 구비하고 시스템의 전반적인 제어기능을 수행하게 것으로, 통상시 상기 제어부(8)에서는 온도검출센서(5)를 통해 수배전반 본체(10) 내의 온도를 실시간으로 검출하여 사용자에 의해 기 설정되어 있는 설정온도와의 차를 산출한 다음, 그 차에 대응하여 수개의 외부공기 흡입용 송풍팬(1) 및 내부공기 배출용 송풍팬(3) 중 어느 하나 이상의 송풍팬에 대한 회전수를 자체 내에 기 입력된 테이블 값에 대응한 값으로 비례 제어하여 수배전반 내의 온도가 일정온도 이내를 유지하도록 제어하는 것을 기본으로 한다.

또한, 본 발명이 적용된 수배전반 내의 상기 제어부(8)에서는 상기와 같이 특정 외부공기 흡입용 송풍팬(1)의 회전수를 내부온도에 대응하여 비례 제어하던 중 해당 외부공기 흡입용 송풍팬(1)을 통해 흡입되는 공기의 량을 흡입공기량 검출센서(6)를 통해 실시간으로 계속 검출하여, 현재 목표 회전수 대비 흡입되어야 할 공기의 량이 정해진 량보다 설정치(X %) 이하로 저감되는지와, 상기와 같이 정해진 량보다 설정치(X %) 이하로 저감된 상태가 정해진 시간(t) 이상지속되는지를 계속 검출하게 된다.

상기 제어부(8)에서 현재 수배전반 내 온도에 대응하여 비례 제어작동 중인 해당 외부공기 흡입용 송풍팬(1)의 회전수 대비 염해방지용 필터(2)를 통해 본체(10) 내로 흡입되는 공기의 흡입량이 정해진 설정치 이하인 상태를 정해진 시간 이상 지속하고 있다고 판단될 경우, 상기 제어부(8)는 해당 외부공기 흡입용 송풍팬(1)의 입구에 설치되어 있는 염해방지용 필터(2)가 염기 및 먼지에 의해 막힌 것으로 인식하고 해당 외부공기 흡입용 송풍팬의 구동을 정지시키고 염해방지의 지속적인 작동을 위해 즉시 다른 외부공기 흡입용 송풍팬(1)을 구동시킴은 물론 상기 디스플레이부(7)에 해당 외부공기 흡입용 송풍팬에 설치된 염해방지용 필터(2)가 막혔음을 표시해 주게 된다.

이때, 상기에 있어서 해당 외부공기 흡입용 송풍팬(1)에 설치된 염해방지용 필터(2)가 염기 및 먼지 등에 의해 막힌 것으로 인식하는 정해진 설정치(X %) 이하는 흡입되어야 할 공기량에서 20-30% 이하로 저하된 경우로 설정하였는데 그 이유는 염해방지용 필터(2)가 비록 염기 및 먼지 등에 의해 막혀 현재 해당 외부공기 흡입용 송풍팬(1)의 회전수 대비(즉, 제어부(8)에서 해당 외부공기 흡입용 송풍팬(1)에 출력시켜 주고 있는 전류 대비) 염해방지용 필터(2)를 통과하여 본체(10) 내로 흡입되는 공기의 흡입량이 정해진 설정치와 같은 상태에서 즉시 또는 1-19% 이하인 상태에서 해당 외부공기 흡입용 송풍팬의 구동을 정지시키고 다른 외부공기 흡입용 송풍팬(1)을 구동시킴과 동시에 상기 디스플레이부(7)에 해당 외부공기 흡입용 송풍팬에 설치된 염해방지용 필터(2)가 막혔음 표시해 주게 되면 불필요하게 고가의 염해방지용 필터(2)를 자주 교환해야만 하는 우려가 있기 때문이다.

또한, 상기한 정해진 시간(t)은 2-5분 이상으로 설정하였는데, 이와 같이 해당 외부공기 흡입용 송풍팬(1)에 설치된 염해방지용 필터(2)가 염기 및 먼지 등에 의해 막힌 것으로 인식하는 정해진 설정치(X %)에서 20-30% 이하의 공기가 유입되는 상태에서 정해진 시간(t)인 2-5분 이상 유지될 경우에 비로소 해당 외부공기 흡입용 송풍팬(1)에 설치된 염해방지용 필터(2)가 염기 및 먼지 등에 의해 막힌 것으로 인식하고 해당 외부공기 흡입용 송풍팬의 구동을 정지시키고 다른 외부공기 흡입용 송풍팬(1)을 구동시킴과 동시에 상기 디스플레이부(7)에 해당 외부공기 흡입용 송풍팬에 설치된 염해방지용 필터(2)가 막혔음 표시해 주게 한 이유는 주변의 환경변화 등에 의해 일시적으로 해당 외부공기 흡입용 송풍팬(1)에 설치된 염해방지용 필터(2)를 통해 유입되는 공기의 량이 정해진 설정치(X %)에서 20-30% 이하로 저하된 경우에 대한 오동작을 방지하기 위함이다.

또, 본 발명에서는 상기 제어부(8)의 출력단자에 경보기(11) 또는 유/무선 통신 인터페이스(12)를 부가 설치하여 특정 외부공기 흡입용 송풍팬에 설치되어 있는 염해방지용 필터(2)가 염기 및 먼지에 의해 막힌 것으로 판단되었을 때 해당 수배전반의 주변이 있는 관리자가 육안으로만 확인할 수 있도록 상기 디스플레이부(7)에 피를 표시하는 것 이외에 청각을 통해서도 인식할 수 있도록 경보음을 발생시키거나 또는 원격지에서도 알 수 있도록 원격지의 관리실에 설치된 컴퓨터나 경보장치 또는 관리자의 휴대폰에 이를 자동으로 통보할 수 있도록 하였다.

이와 같이 본 발명에서는 수배전반에 설치한 수개의 외부공기 흡입용 송풍팬(1) 중 현재 작동중인 외부공기 흡입용 송풍팬의 입구에 설치되어 있는 염해방지용 필터(2)가 염기나 먼지 등에 의해 막힌 것으로 인식되면, 해당 송풍팬의 구동을 정지시키고 다른 송풍팬을 구동시킴은 물론 해당 송풍팬의 염해방지용 필터가 막혔음을 배전반의 외부에 설치한 디스플레이나 경보기를 통해 표시해주거나 또는 원격지의 관리실에 설치된 컴퓨터나 경보장치 또는 관리자의 휴대폰 등을 통해 자동으로 전달해 줄 수 있으므로 해당 수배전반에 근접 근무를 하거나 원격지에서 근무하는 관리자가 해당 염해 방지용 필터가 막혔음을 즉시 인식하고 빠른 시간 내에 이를 교환해 줄 수 있어 염해로부터 수배전반 내에 설치된 각종 전력설비를 완벽히 보호할 수 있을 뿐만 아니라 해당 수배전반 내의 전력설비들에 대한 수명을 일반 수배전반에 비해 2~3배 이상 연장할 수 있고, 특히 염해로 인한 내부 전기설비의 잦은 교체를 방지할 수 있어 유지보수의 편리성과 비용을 대폭 절감할 수 있으며, 또한 수배전반 내의 온도를 항상 설정온도 이내로 유지시킬 수 있어 전력설비들의 열화 및 과열로 인한 안전사고를 사전에 예방할 수 있는 등의 효과를 기대할 수 있다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

1 : 외부공기 흡입용 송풍팬 2 : 염해방지용 필터
3 : 내부공기 배출용 송풍팬 4 : 필터
5 : 온도검출센서 6 : 흡입공기량 검출센서
7 : 디스플레이부 8 : 제어부
9 : 송풍팬 구동부 10 : 본체
11 : 경보기 12 : 유/무선 통신 인터페이스

Claims (8)

1. 염해방지용 필터를 구비하고 수배전반 본체의 저부에 설치되어 제어부의 제어를 받는 인버터들의 출력신호에 부응하여 회전 작동하는 수개의 외부공기 흡입용 송풍팬과;
   필터를 구비하고 수배전반 본체의 상부에 설치되어 제어부의 제어를 받는 인버터들의 출력신호에 부응하여 회전 작동하는 수개의 내부공기 배출용 송풍팬과;
   수배전반 내의 온도를 실시간으로 검출하여 제어부로 전달하는 온도검출센서와;
   상기 외부공기 흡입용 송풍팬들의 공기 배출용 덕트 출구에 각각 설치되어 해당 송풍팬들의 흡입 공기량을 전기적인 신호로 각각 검출하여 제어부로 전달하는 수개의 흡입공기량 검출센서와;
   수배전반 본체의 외부에 설치된 상태에서 제어부의 출력신호에 부응하여 본체 내의 온도와 송풍팬들의 구동 상태 및 염해방지용 필터의 상태정보를 표시해 주는 디스플레이부와;
   소정의 제어프로그램을 구비하고 시스템의 전반적인 제어기능을 수행하는 제어부와;
   상기 제어부의 출력신호에 부응하여 인버터들을 작동시켜 외부공기 흡입용 송풍팬과 내부공기 배출용 송풍팬들의 구동을 제어하는 수개의 송풍팬 구동부;로 구성한 것을 특징으로 하는 염해 방지 및 내부온도 자동 조절기능을 갖는 수배전반.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 외부공기 흡입용 송풍팬에 구비된 염해방지용 필터는 활성탄화 필터 또는 흡착제 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 염해 방지 및 내부온도 자동 조절기능을 갖는 수배전반.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 염해방지용 필터로 설치되는 활성탄화 필터와 흡착제 필터는 외부공기 흡입용 송풍팬의 입구에 단독 또는 2중으로 설치한 것을 특징으로 하는 염해 방지 및 내부온도 자동 조절기능을 갖는 수배전반.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 내부공기 배출용 송풍팬에 구비된 필터는 프리 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 염해 방지 및 내부온도 자동 조절기능을 갖는 수배전반.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부에서는 온도검출센서를 통해 수배전반 본체 내의 온도를 실시간으로 검출하여 사용자에 의해 기 설정되어 있는 설정온도와의 차를 산출한 다음 그에 대응하여 수개의 외부공기 흡입용 송풍팬 및 내부공기 배출용 송풍팬 중 어느 하나 이상의 송풍팬에 대한 회전수를 자체 내에 기 입력된 테이블 값에 대응한 값으로 비례 제어하도록 한 것을 특징으로 하는 염해 방지 및 내부온도 자동 조절기능을 갖는 수배전반.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제어부에서 특정 외부공기 흡입용 송풍팬의 회전수를 비례 제어하던 중 해당 외부공기 흡입용 송풍팬을 통해 흡입되는 공기의 량을 흡입공기량 검출센서를 통해 실시간으로 계속 검출하여 현재 목표 회전수 대비 정해진 량보다 설정치(X %) 이하인 상태로 저감된 상태를 정해진 시간(t) 이상지속하는지를 계속 판단하여, 만약 공기의 흡입량이 정해진 설정치 이하인 상태를 정해진 시간 이상 지속하면 해당 외부공기 흡입용 송풍팬의 입구에 설치되어 있는 염해방지용 필터가 염기 및 먼지에 의해 막힌 것으로 인식하고 해당 외부공기 흡입용 송풍팬의 구동을 정지시키고 다른 외부공기 흡입용 송풍팬을 구동시킴은 물론 상기 디스플레이부에 해당 외부공기 흡입용 송풍팬에 설치된 염해방지용 필터가 막혔음을 표시해 주는 것을 특징으로 하는 염해 방지 및 내부온도 자동 조절기능을 갖는 수배전반.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부의 출력단자에는 경보기 또는 유/무선 통신 인터페이스를 부가 설치하여 특정 외부공기 흡입용 송풍팬에 설치되어 있는 염해방지용 필터가 염기 및 먼지에 의해 막힌 것으로 판단되었을 때 경보음을 발생시키거나 또는 원격지의 관리실에 설치된 컴퓨터나 경보장치 또는 관리자의 휴대폰에 이를 자동으로 통보할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 염해 방지 및 내부온도 자동 조절기능을 갖는 수배전반.
   
8. 청구항 6에 있어서,
   해당 외부공기 흡입용 송풍팬에 설치된 염해방지용 필터가 염기 및 먼지에 의해 막힌 것으로 인식하는 정해진 설정치(X %) 이하는 흡입되어야 할 공기량에서 20-30% 이하로 저하된 경우이고, 정해진 시간(t)은 2-5분 이상 유지될 경우인 것을 특징으로 하는 염해 방지 및 내부온도 자동 조절기능을 갖는 수배전반.
   
   
   
   
   

Images