KR20210074530A - 스마트온실 제어패널 냉각장치를 포함하는 전자장치 및 그 동작방법 - Google Patents

스마트온실 제어패널 냉각장치를 포함하는 전자장치 및 그 동작방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 펠티어 소자를 이용하여 온실 내부 환경을 조절하는 전자장치에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 제어용 패널 관리에 필요한 제어패널 냉각장치에 관한 기술이다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 전자장치는 제어패널, 상기 제어패널을 냉각시키기 위한 제어패널 냉각장치 및 상기 제어패널 냉각장치를 통해 상기 제어패널을 기설정된 온도로 제어하기 위한 온도조절장치를 포함하고, 상기 제어패널 냉각장치는 배전반, 상기 배전반의 일측에 배치되는 제1 방열판 및 상기 방열판에 연결되는 제1 팬을 포함하고, 상기 배전반의 타측에 배치되고, 상기 제어패널을 냉각시키기 위한 제2 방열판, 상기 제2 방열판과 상기 배전반의 상기 제1 방열판 사이에 위치하고, n형 반도체와 p형 반도체 막대가 위쪽은 도체로 연결되어 있고 아래쪽은 각각 도체가 따로 붙어있는 펠티어소자 및 상기 펠티어소자와 연결되고, 상기 제2 방열판에 의하여 냉각된 공기를 외부로 방출하여 상기 제어패널을 냉각시키는 제2 팬을 포함한다. 본 발명을 통해 제어패널에 부탁된 냉각장치가 제어패널 내부 온도를 하강시켜 온실 제어용 제어패널장치 이상으로 구동기등을 부착한 전동장치류가 오작동되지 않도록 할 수 있다.

Description

스마트온실 제어패널 냉각장치를 포함하는 전자장치 및 그 동작방법{ELECTRONIC DEVICE INCLUDING SMART GREENHOUSE CONTROL PANEL COOLING DEVICE AND OPERATION METHOD THEREOF}
본 발명은 펠티어 소자를 이용하여 온실 내부 환경을 조절하는 전자장치에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 제어용 패널 관리에 필요한 제어패널 냉각장치에 관한 기술이다.
본 발명은 온실 내부 환경을 조절하는 전자장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 펠티어 효과(peltier effect)에 의하여 작동되는 펠티어 소자를 이용하여 제어용 패널 관리에 필요한 제어패널 냉각장치에 관한 기술이다.
최근들어 급속한 발전을 거듭하고 있는 반도체 산업에 의하여 생산된 반도체 제품들은 전자·정보 산업에 폭넓게 응용되고 있다.
특히, 전자산업에 개발에 의하여 대중에 급속하게 보급되고 있는 개인용 컴퓨터 및 산업용으로 사용되는산업용 컴퓨터에 가장 활발하게 응용됨과 동시에 그 개발이 진행중인 반도체 제품으로는 CPU 칩이 내장된 반도체 패키지가 대표적이다.
일반적으로 CPU, 각종 칩 등의 전자 부품은 그 발열성에 의해 고온 상태로 진입하는 특성을 가진다. 여기서, 상기 전자 부품이 그 동작 과정에서 장시간 고온으로 존재하는 경우, 열화에 의해 성능이 저하되고 오동작이 발생될 수 있으며 내부 회로가 파손될 수 있다.
최근에는, 펠티어 효과를 이용한 냉각 방식이 적용되고 있다. 그런데, 이는 단순히 펠티어 소자를 전자 부품 상에 배치하여 냉각하는 방식일 뿐, 전자 부품에서 발생되는 주변의 열을 외부로 효과적으로 방출하지 못하거나 무작위의 냉각을 통해 케이스 내부에 습기가 발생하고, 회로가 단락되거나 파손되는 등의 문제점이 발생한다.
본 발명은 제어패널에 부착된 냉각장치가 제어패널 내부 온도를 하강시켜 온실 제어용 제어패널장치 이상으로 구동기 등을 부착한 전동장치류가 오작동되지 않도록하는 기술을 개발하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 전자장치는 제어패널, 상기 제어패널을 냉각시키기 위한 제어패널 냉각장치 및 상기 제어패널 냉각장치를 통해 상기 제어패널을 기설정된 온도로 제어하기 위한 온도조절장치를 포함하고, 상기 제어패널 냉각장치는 배전반, 상기 배전반의 일측에 배치되는 제1 방열판 및 상기 방열판에 연결되는 제1 팬을 포함하고, 상기 배전반의 타측에 배치되고, 상기 제어패널을 냉각시키기 위한 제2 방열판, 상기 제2 방열판과 상기 배전반의 상기 제1 방열판 사이에 위치하고, n형 반도체와 p형 반도체 막대가 위쪽은 도체로 연결되어 있고 아래쪽은 각각 도체가 따로 붙어있는 펠티어소자 및 상기 펠티어소자와 연결되고, 상기 제2 방열판에 의하여 냉각된 공기를 외부로 방출하여 상기 제어패널을 냉각시키는 제2 팬을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치는 열의 배출 및 유입 중 적어도 하나를 차단하기 위한 단열판을 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치는 상기 단열판과 상기 제어패널 냉각장치를 결합시키는 연결부재를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치는 상기 제어패널 내부의 온도를 측정하기 위한 온도센서를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 온도조절장치는 상기 제어패널의 외부에 부착되어 실시간 온도 확인 및 상기 제어패널 내부의 온도 제어 중 적어도 하나가 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 온도조절장치는 기설정된 온도에 기초하여 자동으로 상기 제어패널 내부의 온도를 제어한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 온도조절장치는 상기 제어패널 내부의 온도를 사용자가 수동으로 제어하는 것을 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 제어패널을 냉각시키기 위한 제어패널 냉각장치 및 상기 제어패널 냉각장치를 통해 상기 제어패널을 기설정된 온도로 제어하기 위한 온도조절장치를 포함하고, 상기 제어패널 냉각장치는 배전반, 상기 배전반의 일측에 배치되는 제1 방열판 및 상기 방열판에 연결되는 제1 팬을 포함하고, 상기 배전반의 타측에 배치되고, 상기 제어패널을 냉각시키기 위한 제2 방열판, 상기 제2 방열판과 상기 배전반의 상기 제1 방열판 사이에 위치하고, n형 반도체와 p형 반도체 막대가 위쪽은 도체로 연결되어 있고 아래쪽은 각각 도체가 따로 붙어있는 펠티어소자 및 상기 펠티어소자와 연결되고, 상기 제2 방열판에 의하여 냉각된 공기를 외부로 방출하여 상기 제어패널을 냉각시키는 제2 팬을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 상기 제어패널 내부의 온도를 측정하기 위한 온도센서를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 열의 배출 및 유입 중 적어도 하나를 차단하기 위한 단열판을 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어패널 냉각장치를 구동하는 방법은 배전반을 구동하는 단계, 상기 배전반의 일측에 배치되는 제1 방열판에 연결되는 제1 팬을 구동하는 단계, 상기 배전반의 타측에 배치되고, 제어패널을 냉각시키기 위한 제2 방열판과 상기 배전반의 상기 제1 방열판 사이에 위치하고, n형 반도체와 p형 반도체 막대가 위쪽은 도체로 연결되어 있고 아래쪽은 각각 도체가 따로 붙어있는 펠티어소자를 구동하는 단계 및 상기 펠티어소자와 연결되고, 제2 방열판에 의하여 냉각된 공기를 외부로 방출하여 상기 제어패널을 냉각시키는 제2 팬을 구동하는 단계를 포함한다.
본 발명을 통해 제어패널에 부착된 냉각장치가 제어패널 내부 온도를 하강시켜 온실 제어용 제어패널장치 이상으로 구동기 등을 부착한 전동장치류가 오작동 되지 않도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어패널 냉각장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 펠티어소자에 대한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치의 사시도이다.
도 6은 제어패널 냉각장치(120)의 동작 방법을 단계적으로 도시한 순서도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시 예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시 예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명 시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명 그리고 그 이외의 제반 사항이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
특별히 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명은 수분스트레스 모니터링 기능을 갖춘 관수시스템(10)으로, 좀 더 자세하게는 작물의 수분스트레스에 기초하여 관수량을 제어하는 기술에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치(10)의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어패널 냉각장치(120)의 블록도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 전자장치(10)는 제어패널(110), 제어패널 냉각장치(120) 및 온도조절장치(130)를 포함한다.
제어패널(110)은 시스템의 작동 상태를 확인하고 제어하기 위하여 사용된다. 이때 제어패널(110)의 온도가 높아지면 제어패널(110)과 온실 내 환경 제어 장치의 오작동이 발생할 확률이 높을 수 있다. 따라서, 제어패널(110)의 온도를 하강시킬 수 있는 제어패널 냉각장치(120)를 제어패널(110)에 부착하여 제어패널(110) 내부의 온도를 하강시킬 수 있도록 한다.
제어패널(110)은 온도센서(111)를 포함할 수 있다. 제어패널(110) 내부의 온도를 측정하기 위하여 온도센서(111)는 제어패널(110) 내부에 존재할 수 있으며, 온도센서(111)는 제어패널(110) 내부의 온도를 실시간으로 측정한다. 측정된 제어패널(110) 내부의 온도는 온도조절장치(130)에 제공되며, 사용자에게 실시간으로 제공될 수 있다.
제어패널 냉각장치(120)는 제어패널(110)을 냉각시킨다. 제어패널 냉각장치(120)는 제어패널(110)이 임계온도 이상으로 올라갔을 경우에 작동하며, 제어패널(110)에 부착된다. 이때, 제어패널 냉각장치(120)는 제어패널(110)에 탈부착이 가능하도록 제작될 수 있다. 제어패널 냉각장치(120)는 제어패널(110) 내부 온도를 하강시켜 제어패널(110) 내부의 장치들이 오작동 되지 않도록 할 수 있다.
이때, 제어패널 냉각장치(120)는 배전반(121), 제1 방열판(122), 제1 팬(123), 제2 방열판(124), 펠티어소자(125) 및 제2 팬(126)을 포함한다.
배전반(121)은 공용 전기 배전망과 주택 전기회로의 접속점을 형성하는 장치로, 개폐기, 과전류 보호기 및 계기 중 적어도 하나를 장치한 것이며, 발전소나 변전소 및 전기 시설 중 적어도 하나가 있는 건물 같은 곳에 설치되어 있다. 배전반(121)의 반은 강판이 일반적이며 용도에 따라서는 플라스틱판을 사용하기도 한다.
제1 방열판(122)은 배전반(121)의 일측에 배치되며, 제1 팬(123)과 연결되어 있다.
제1 팬(123)은 제어패널(110) 주변의 열 또는 더워진 공기를 외부로 방출시키기 위하여 제어패널(110) 내부의 더워진 공기를 흡입한다. 제어패널(110)의 열은 내부의 온도를 상승시키게 된다. 이때 제1 팬(123)을 이용하여 더워진 공기를 흡입하게 되면, 제어패널(110)의 내부와 외부 간의 온도차가 발생하여 내부에 습기를 발생시키는 것을 방지할 수 있다. 이러한 습기를 방지하는 것을 통해 제어패널(110) 내부에 존재하는 전자 부품들 간의 단락, 손상 등을 방지할 수 있다.
제2 방열판(124)은 배전반(121)의 타측에 배치되고, 제어패널(110)을 냉각시키는 역할을 한다. 이때, 제2 방열판(124)은 냉각 효율을 증가시키도록, 복수개로 존재할 수 있으며, 제2 팬(126)에 배치될 수 있다.
제2 팬(126)은 제2 방열판(124)에 의한 냉각된 공기를 제어패널(110) 측으로 순환 유도하여 제어패널(110)을 냉각시킨다. 제2 팬(126)은 제어패널(110)을 냉각시킴에 따라 제어패널(110)에 습기가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
펠티어소자(125)는 제2 방열판(124)과 배전반(121)의 제1 방열판(122) 사이에 위치하고, n형 반도체와 p형 반도체 막대가 위쪽은 도체로 연결되어 있고 아래쪽은 각각 도체가 따로 붙어있다. 펠티어소자(125)는 제1 방열판(122)에 의해 더워진 공기와 제2 방열판(124)에 의해 냉각된 공기가 경계면에 의해 서로 분리되어 각 판의 개별 기능을 효과적으로 수행할 수 있다. 펠티어소자(125)의 설치 위치는 제1 방열판(122) 및 제2 방열판(124)의 경계면에 설치되는 것으로 한정되는 것이 아니다. 단열판(127) 및 연결부재(128)를 더 포함할 수 있으며, 자세한 내용은 도 4 내지 도 5에서 후술될 것이다.
온도조절장치(130)는 제어패널 냉각장치(120)를 통해 제어패널(110)의 내부를 기설정된 온도로 제어한다. 온도조절장치(130)는 제어패널(110)의 외부에 부착되어 실시간 온도 확인 및 제어페널(110) 내부의 온도 제어가 가능하다. 예를 들어, 기설정된 제어패널(110) 내부의 온도가 30도이고, 현재 제어패널(110)의 온도가 40도라면, 온도조절장치(130)는 제어패널 냉각장치(120)를 제어하여 기설정된 30도를 맞출 것이다.
또한, 온도조절장치(130)는 사용자가 수동으로 제어패널(110) 내부의 온도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 기설정된 제어패널(110) 내부의 온도가 30도이지만, 사용자는 제어패널(110) 내부의 온도를 20도로 맞추고 싶다면, 스위치 버튼을 이용하여 설정 온도를 20도로 변경할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 펠티어소자(125)에 대한 도면이다.
도 3을 참조하면, 펠티어소자(125)는 물체의 양쪽에 전위차를 걸어주면 전류와 함께 열이 흘러, 양쪽 끝에 온도차가 생긴다. 즉, 전류를 흘리게 되면 온도차가 생겨 일측은 가열되고 타측은 냉각되게 된다.
n형 반도체와 p형 반도체 막대가 위쪽은 도체로 연결되어 있고, 아래쪽은 각각의 도체가 따로 붙어있다. 온도차가 없이 전원을 연결하여 두 반도체에 전류를 흘려주면, 각 반도체의 펠티어 계수에 따라 그 사이로 열이 이동한다. 그 결과, 일측은 열이 모이고 타측은 열이 빠져나가서 양단에 온도차가 발생하게 된다. 따라서, 열이 아래쪽으로 흐르면 위쪽 부분의 온도가 내려가는 특징을 가진 펠티어소자(125)를 포함하는 제어패널 냉각장치(120)를 통해 냉매와 압축기가 없이 제어패널(110)을 냉각시킬 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치(10)의 사시도이다.
도 4 내지 도 5를 참조하면, 전자장치(10)는 제어패널(110), 제어패널 냉각장치(120) 및 온도조절장치(130)를 포함한다. 또한, 단열판(127) 및 연결부재(128)를 더 포함한다.
제어패널(110)은 시스템의 작동 상태를 확인하고 제어하기 위하여 사용된다. 이때 제어패널(110)의 온도가 높아지면 제어패널(110)과 온실 내 환경 제어 장치의 오작동이 발생할 확률이 높을 수 있다. 따라서, 제어패널(110)의 온도를 하강시킬 수 있는 제어패널 냉각장치(120)를 제어패널(110)에 부착하여 제어패널(110) 내부의 온도를 하강시킬 수 있도록 한다.
제어패널(110)은 온도센서(111)를 포함할 수 있다. 제어패널(110) 내부의 온도를 측정하기 위하여 온도센서(111)는 제어패널(110) 내부에 존재할 수 있으며, 온도센서(111)는 제어패널(110) 내부의 온도를 실시간으로 측정한다. 측정된 제어패널(110) 내부의 온도는 온도조절장치(130)에 제공되며, 사용자에게 실시간으로 제공될 수 있다.
제어패널 냉각장치(120)는 제어패널(110)을 냉각시킨다. 이때, 제어패널 냉각장치(120)는 배전반(121), 제1 방열판(122), 제1 쿨링팬(143), 제2 방열판(124), 펠티어소자(125) 및 제2 쿨링팬(146)을 포함한다.
이때, 제1 쿨링팬(143)은 도 2의 제1 팬(123)과 대응하고, 제2 쿨링팬(146)은 제2 팬(126)과 대응한다.
제어패널 냉각장치(120)는 제어패널(110)이 임계온도 이상으로 올라갔을 경우에 작동하며, 제어패널(110)에 부착된다. 이때, 제어패널 냉각장치(120)는 제어패널(110)에 탈부착이 가능하도록 제작될 수 있다. 제어패널 냉각장치(120)는 제어패널(110) 내부 온도를 하강시켜 제어패널(110) 내부의 장치들이 오작동 되지 않도록 할 수 있다.
배전반(121)은 공용 전기 배전망과 주택 전기회로의 접속점을 형성하는 장치로, 개폐기나 과전류 보호기, 계기를 장치한 것이며, 발전소나 변전소 또는 전기 시설이 되어 있는 건물 같은 곳에 설치되어 있다. 배전반(121)의 반은 강판이 일반적이며 용도에 따라서는 플라스틱판을 사용하기도 한다.
제1 방열판(122)은 배전반(121)의 일측에 배치되며, 제1 쿨링팬(143)과 연결되어 있다.
제1 쿨링팬(143)은 제어패널(110) 주변의 열 또는 더워진 공기를 외부로 방출시키기 위하여 제어패널(110) 내부의 더워진 공기를 흡입한다. 제어패널(110)의 열은 내부의 온도를 상승시키게 된다. 이때 제1 쿨링팬(143)을 이용하여 더워진 공기를 흡입하게 되면, 제어패널(110)의 내부와 외부 간의 온도차가 발생하여 내부에 습기를 발생시키는 것을 방지할 수 있다. 이러한 습기를 방지하는 것을 통해 제어패널(110) 내부에 존재하는 전자 부품들 간의 단락, 손상등을 방지할 수 있다.
제2 방열판(124)은 배전반(121)의 타측에 배치되고, 제어패널(110)을 냉각시키는 역할을 한다. 이때, 제2 방열판(124)은 냉각 효율을 증가시키도록, 복수개로 존재할 수 있으며, 제2 쿨링팬(146)에 배치될 수 있다.
제2 쿨링팬(146)은 제2 방열판(124)에 의한 냉각된 공기를 제어패널(110) 측으로 순환 유도하여 제어패널(110)을 냉각시킨다. 제2 쿨링팬(146)은 제어패널(110)을 냉각시킴에 따라 제어패널(110)에 습기가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
펠티어소자(125)는 제2 방열판(124)과 배전반(121)의 제1 방열판(122) 사이에 위치하고, n형 반도체와 p형 반도체 막대가 위쪽은 도체로 연결되어 있고 아래쪽은 각각 도체가 따로 붙어있다. 펠티어소자(125)는 제1 방열판(122)에 의해 더워진 공기와 제2 방열판(124)에 의해 냉각된 공기가 경계면에 의해 서로 분리되어 각 판의 개별 기능을 효과적으로 수행할 수 있다. 펠티어소자(125)의 설치 위치는 제1 방열판(122) 및 제2 방열판(124)의 경계면에 설치되는 것으로 한정되는 것이 아니다.
온도조절장치(130)는 제어패널 냉각장치(120)를 통해 제어패널(110)의 내부를 기설정된 온도로 제어한다. 온도조절장치(130)는 제어패널(110)의 외부에 부착되어 실시간 온도 확인 및 제아페널 내부의 온도 제어가 가능하다. 예를 들어, 기설정된 제어패널(110) 내부의 온도가 30도이고, 현재 제어패널(110)의 온도가 40도라면, 온도조절장치(130)는 제어패널 냉각장치(120)를 제어하여 기설정된 30도를 맞출 것이다.
또한, 온도조절장치(130)는 사용자가 수동으로 제어패널(110) 내부의 온도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 기설정된 제어패널(110) 내부의 온도가 30도이지만, 사용자는 제어패널(110) 내부의 온도를 20도로 맞추고 싶다면, 스위치 버튼을 이용하여 설정 온도를 20도로 변경할 수 있다.
제2 방열판(124)은 배전반(121)의 타측에 배치되고, 제어패널(110)을 냉각시키는 역할을 한다. 이때, 제2 방열판(124)은 냉각 효율을 증가시키도록, 복수개로 존재할 수 있으며, 제2 쿨링팬(146)에 배치될 수 있다.
제2 쿨링팬(146)은 제2 방열판(124)에 의한 냉각된 공기를 제어패널(110) 측으로 순환 유도하여 제어패널(110)을 냉각시킨다. 제2 쿨링팬(146)은 제어패널(110)을 냉각시킴에 따라 제어패널(110)에 습기가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이때, 제2 쿨링팬(146)은 제1 쿨링팬(143)의 갯수와 동일할 수 있다.
펠티어소자(125)는 제2 방열판과 배전반(121)의 제1 방열판(122) 사이에 위치하고, n형 반도체와 p형 반도체 막대가 위쪽은 도체로 연결되어 있고 아래쪽은 각각 도체가 따로 붙어있다. 펠티어소자(125)는 제1 방열판(122)에 의해 더워진 공기와 제2 방열판에 의해 냉각된 공기가 경계면에 의해 서로 분리되어 각 판의 개별 기능을 효과적으로 수행할 수 있다. 이때, 펠티어소자(125)는 제2 쿨링팬(146)의 개수와 동일할 수 있다.
또한, 도 4내지 도 5에서 제1 쿨링팬(143), 제2 쿨링팬(146) 및 펠티어소자(125)는 3개로 한정하여 나타내었지만, 이에 한정되지 않으며 적어도 하나 이상의 제1 쿨링팬(143), 제2 쿨링팬(146) 및 펠티어소자(125)로 구성되어 있다면 가능하다.
온도조절장치(130)는 제어패널 냉각장치(120)를 통해 제어패널(110)의 내부를 기설정된 온도로 제어한다. 온도조절장치(130)는 제어패널(110)의 외부에 부착되어 실시간 온도 확인 및 제어페널(110) 내부의 온도 제어가 가능하다. 예를 들어, 기설정된 제어패널(110) 내부의 온도가 30도이고, 현재 제어패널(110)의 온도가 40도라면, 온도조절장치는 제어패널 냉각장치(120)를 제어하여 기설정된 30도를 맞출 것이다.
단열판(127)은 열의 배출 및 유입 중 적어도 하나를 차단하기 위한 것으로, 펠티어소자(125)의 측면을 감싸는 형태로 존재할 수 있다. 또한, 단열판(127)은 제1 방열판(122)으로 인해 더워진 공기가 제2 방열판으로 인해 냉각된 공기에 영향을 주지 않도록 할 수 있다.
연결부재(128)는 단열판(127)과 제어패널 냉각장치(120)를 결합시키기 위한 것으로, 펠티어소자(125)의 구동에 문제가 없도록 내열성과 열전도성이 우수한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 연결부재(128)는 실리콘, 러버, 실링 콤파운드 등의 재질로 형성될 수 있다. 또한, 제1 팬, 제2 팬 및 펠티어소자(125)는 열전도성 접착제를 사용하여 고정할 수 있다.
도 6은 제어패널 냉각장치(120)의 동작 방법을 단계적으로 도시한 순서도이다.
도 6을 참조하면, S21 단계는 배전반(121)을 구동한다.
S22 단계는 배전반(121)의 일측에 배치되는 제1 방열판(122)에 연결되는 제1 팬(123)을 구동한다.
S23 단계는 펠티어소자(125)를 구동한다. 펠티어소자(125)는 배전반(121)의 타측에 배치되고, 제어패널(110)을 냉각시키기 위한 제2 방열판(124)과 배전반(121)의 제1 방열판(122) 사이에 위치하고, n형 반도체와 p형 반도체 막대가 위쪽은 도체로 연결되어 있고 아래쪽은 각각 도체가 따로 붙어있다.
S24 단계는 펠티어소자(125)와 연결되고, 제2 방열판(124)에 의하여 냉각된 공기를 외부로 방출하여 제어패널(110)을 냉각시키는 제2 팬(126)을 구동한다.
10 : 전자장치
110 : 제어패널
111 : 온도센서
120 : 제어패널 냉각장치
121 : 배전반
122 : 제1 방열판
123 : 제1 팬
124 : 제2 방열판
125 : 펠티어소자
126 : 제2 팬
127 : 단열판
128 : 연결부재
143 : 제1 쿨링팬
146 : 제2 쿨링팬

Claims (11)

  1. 제어패널;
    상기 제어패널을 냉각시키기 위한 제어패널 냉각장치; 및
    상기 제어패널 냉각장치를 통해 상기 제어패널을 기설정된 온도로 제어하기 위한 온도조절장치;를 포함하고,
    상기 제어패널 냉각장치는,
    배전반;
    상기 배전반의 일측에 배치되는 제1 방열판 및 상기 방열판에 연결되는 제1 팬을 포함하고,
    상기 배전반의 타측에 배치되고, 상기 제어패널을 냉각시키기 위한 제2 방열판;
    상기 제2 방열판과 상기 배전반의 상기 제1 방열판 사이에 위치하고, n형 반도체와 p형 반도체 막대가 위쪽은 도체로 연결되어 있고 아래쪽은 각각 도체가 따로 붙어있는 펠티어소자; 및
    상기 펠티어소자와 연결되고, 상기 제2 방열판에 의하여 냉각된 공기를 외부로 방출하여 상기 제어패널을 냉각시키는 제2 팬;
    을 포함하는 전자장치.
  2. 제1항에 있어서,
    열의 배출 및 유입 중 적어도 하나를 차단하기 위한 단열판을 더 포함하는 전자장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 단열판과 상기 제어패널 냉각장치를 결합시키는 연결부재를 더 포함하는 전자장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어패널 내부의 온도를 측정하기 위한 온도센서를 더 포함하는 전자장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 온도조절장치는,
    상기 제어패널의 외부에 부착되어 실시간 온도 확인 및 상기 제어패널 내부의 온도 제어 중 적어도 하나가 가능한 전자장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 온도조절장치는,
    기설정된 온도에 기초하여 자동으로 상기 제어패널 내부의 온도를 제어하는 전자장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 온도조절장치는,
    상기 제어패널 내부의 온도를 사용자가 수동으로 제어하는 것을 더 포함하는 전자장치.
  8. 제어패널을 냉각시키기 위한 제어패널 냉각장치; 및
    상기 제어패널 냉각장치를 통해 상기 제어패널을 기설정된 온도로 제어하기 위한 온도조절장치;를 포함하고,
    상기 제어패널 냉각장치는,
    배전반;
    상기 배전반의 일측에 배치되는 제1 방열판 및 상기 방열판에 연결되는 제1 팬을 포함하고,
    상기 배전반의 타측에 배치되고, 상기 제어패널을 냉각시키기 위한 제2 방열판;
    상기 제2 방열판과 상기 배전반의 상기 제1 방열판 사이에 위치하고, n형 반도체와 p형 반도체 막대가 위쪽은 도체로 연결되어 있고 아래쪽은 각각 도체가 따로 붙어있는 펠티어소자; 및
    상기 펠티어소자와 연결되고, 상기 제2 방열판에 의하여 냉각된 공기를 외부로 방출하여 상기 제어패널을 냉각시키는 제2 팬;
    을 포함하는 장치.
  9. 제9항에 있어서,
    상기 제어패널의 내부의 온도를 측정하기 위한 온도센서를 더 포함하는 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    열의 배출 및 유입 중 적어도 하나를 차단하기 위한 단열판을 더 포함하는 장치.
  11. 제어패널 냉각장치를 구동하는 방법으로,
    배전반을 구동하는 단계;
    상기 배전반의 일측에 배치되는 제1 방열판에 연결되는 제1 팬을 구동하는 단계;
    상기 배전반의 타측에 배치되고, 제어패널을 냉각시키기 위한 제2 방열판과 상기 배전반의 상기 제1 방열판 사이에 위치하고, n형 반도체와 p형 반도체 막대가 위쪽은 도체로 연결되어 있고 아래쪽은 각각 도체가 따로 붙어있는 펠티어소자를 구동하는 단계; 및
    상기 펠티어소자와 연결되고, 제2 방열판에 의하여 냉각된 공기를 외부로 방출하여 상기 제어패널을 냉각시키는 제2 팬을 구동하는 단계;
    를 포함하는 전자장치의 구동방법.
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