KR20210119052A - 기류 방열기능을 갖는 전기외함 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기류 방열기능을 갖는 전기외함(2)에 있어서, 받침박스부(10)와 몸체박스부(12)와 상부박스부(14)로 빌딩형 함체(4)를 구성하되, 바닥부에 고정되는 받침박스부(10)와 전기계기가 내장된 몸체박스부(12) 층간에는 관통대공(16)이 형성되고, 몸체박스부(12)와 상부박스부(14) 층간에는 병목부(20a)와 상승기류 형성 사방 경사면(20b)에 의한 역 호퍼구조를 갖는 기류흡출 좌대(20)가 토출개구(22)를 갖도록 형성하며, 몸체박스부(12)의 좌우측벽판 및 후측벽판에는 루버형 통풍공(30)들이 하부에 배열 형성되게 구성하고, 몸체박스부(12)의 발열 부품(34)을 및 방열체(36)를 구비하되 루버 통풍공(30)들로 유입된 공기 흐름을 위한 기류 흐름통로(18)가 마련되게 설치 부품(38)이 이격 및 배열되어서 발열 부품(34)이나 방열체(36)가 기류 흐름통로(18)에 노출되게 구성하며, 상부박스부(14)의 전후좌우 사방 측벽판에는 루버형 통풍공(40)들이 측벽 전체에 배열형성되어서 기류흡출 좌대(20) 상단 아래에 위치한 루버형 통풍공(40)으로는 외부기류가 유도되어 기류흡출좌대(20)의 토출개구(22)를 통해서 상승하는 열기류의 배출을 돕게 하고 기류흡출 좌대(20) 상단 위로 위치한 루버형 통풍공(40)으로는 상부박스(14)로 상승한 열기류가 외부로 배출되게 구성한 것이다.

Description

기류 방열기능을 갖는 전기외함{ELECTRIC ENCLOSURE HAVING HEAT DISCHARGING BY AIR CURRENT}

본 발명은 전기장치에 사용되는 전기함체에 관한 것으로, 특히 기류를 이용해서 방열기능을 갖도록 하는 전기외함의 개량에 관한 것이다.

전기장치에 사용되는 접속반과 같은 전기외함은 전기시설이 되어 있는 건물 등에서 안전장치, 계기, 표시등, 각종 스위치등을 배치하여 전로의 개폐나 기기의 제어를 용이하게 하는 기능을 갖는 것이다.

이는 전기계통의 감시 및 제어 등을 행하는 기기로서, 계기와 계전기 및 개폐장치등의 기구류와 이를 고정설치하는 지지물, 그리고 기구간의 접속하는 전선 등으로 이루어진 집합체이다.

이러한 접속반과 같은 전기외함의 내부는 고압이 흐르는 전선과 기기들의 집합체를 이루고 있기 때문에 부하 등의 고장을 대비하기 위하여 접속반의 외부에서 이를 확인하여 제어하므로서 사고를 미연에 방지하게 되는 것이다. 이러한 접속반은 본체의 내부에 차단기, 개폐기등 각종 유니트가 배설되어 외부로부터 공급되는 전력을 배분하여 전력을 필요로 하는 곳으로 공급하는 것으로 전력을 입력 제어하거나 출력시에 많은 고열이 접속반과 같은 전기외함의 내부에 발생되기 때문에 전력의 통전에 방해요인이 되거나 많은 전력의 소모를 발생케 하며, 핵심부품의 수명을 단축시키고 심지어는 전기화재를 일으키는 요인이 되게도 한다.

접속반중에서 태양광 접속반의 경우에는 접속반에 각 태양전지 스트링 단위로 역전력방지용 다이오드가 설치된다. 접속반내의 역전력방지용 다이오드는 역전압이나 역전류가 인가됨에 따라 자체에 열이 발생되며 그 열을 외부로 방출하기 위해 다이오드에는 방열판이 밀착형성되는 구성이며, 태양광 접속반에서 화재가 발생하는 주요 요인이 된다.

그러므로 역전력방지용 다이오드는 외부적인 쇼크나 방열부족 등에 연유하여서 고장이 날 수 있다. 만일 임의의 역전력방지용 다이오드가 고장이 나면 그 고장난 역전력방지용 다이오드에 연결된 태양전지 스트링에서 얻을 수 있는 전력량만큼의 손실이 발생된다.

그러므로 접속반과 같은 전기외함에서의 내부에서의 열 발생을 외부로 가능한 한 신속하게 보낼 수 있다면 전기외함의 주요부품들의 수명을 늘리고 전기 화재로부터 보호될 수 있으므로 관련자로부터 큰 호응을 얻을 수 있을 것이다.

등록특허 제10-1651069호 "태양광 발전용 접속반"

따라서 본 발명의 목적은 접속반과 같은 전기외함 내부에 발생하는 열을 외부로 기류를 이용해서 신속하게 빠져나가게 하는 기류 방열기능을 갖는 전기외함을 제공함에 있다.

상기한 목적에 따른 본 발명은, 기류 방열기능을 갖는 전기외함에 있어서, 받침박스부와 몸체박스부와 상부박스부로 빌딩형 함체를 구성하되, 바닥부에 고정되는 받침박스부와 전기계기가 내장된 몸체박스부 층간에는 관통대공이 형성되고, 몸체박스부와 상부박스부 층간에는 병목부와 상승기류 형성 사방 경사면에 의한 역 호퍼구조를 갖는 기류흡출 좌대가 토출개구를 갖도록 형성하며,

몸체박스부의 좌우측벽판 및 후측벽판에는 루버형 통풍공들이 하부에 배열 형성되게 구성하고, 몸체박스부의 발열 부품을 및 방열체를 구비하되 루버 통풍공들로 유입된 공기 흐름을 위한 기류 흐름통로가 마련되게 설치 부품이 이격 및 배열되어서 발열 부품이나 방열체가 기류 흐름통로에 노출되게 구성하며,

상부박스부의 전후좌우 사방 측벽판에는 루버형 통풍공들이 측벽 전체에 배열형성되어서 기류흡출 좌대 상단 아래에 위치한 루버형 통풍공으로는 외부기류가 유도되어 기류흡출좌대의 토출개구를 통해서 상승하는 열기류의 배출을 돕게 하고 기류흡출 좌대 상단 위로 위치한 루버형 통풍공으로는 상부박스로 상승한 열기류가 외부로 배출되게 구성함을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 기류 방열기능을 갖는 전기외함에 있어서, 상기 기류흡출 좌대의 높이는 상부박스부의 높이의 25~35%로 형성되게 구성함을 특징으로 하며,

상기 기류흡출 좌대의 토출개구의 면적은 본체박스의 횡방면적의 25~40%로 형성되게 구성함을 특징으로 한다.

본 발명은 함체박스의 빌딩구조와 기류를 이용해서 접속반과 같은 전기외함 내부에 발생하는 열을 외부로 기류를 이용해서 신속하게 빠져나가게 하는 장점이 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기류 방열기능을 갖는 전기외함의 사시 구성도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기류 방열기능을 갖는 전기외함의 분리 사시 구성도,
도 4는 본 발명의 기류 방열기능을 갖는 전기외함의 상부 박스 분리한 정면 및 측면 상태도,
도 5는 본 발명의 기류 방열기능을 갖는 전기외함의 상부박스부를 분리한 정단면 및 측단면도,
도 6은 본 발명의 몸체박스부와 상부박스부의 층간에 형성된 기류흡출 좌대에 관련된 부분 확대 단면 구성도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에서 언급하는 전기외함은, 함체내에 전기 작동으로 열이 발생되는 박스로서 접속반, 태양광 접속반, 분전반, 배전반, 인버터 및 그외 균등물을 포함한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기류 방열기능을 갖는 전기외함(2)의 사시 구성도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기류 방열기능을 갖는 전기외함(2)의 분리 사시 구성도이다.

그리고, 도 4는 본 발명의 기류 방열기능을 갖는 전기외함(2)의 상부 박스부 (14)를 분리한 정면 및 측면 상태도이고, 도 5는 본 발명의 기류 방열기능을 갖는 전기외함(2)의 상부 박스부(14)를 분리한 정단면 및 측단면도이다.

본 발명에서는 전기외함(2)의 몸체박스부(12)내에 장착된 부품의 발열로 발생하는 상승 기류를 부품 표면을 따라 흐르게 해 열을 기기 외부로 방출시키는 방식이며, 상승 기류가 잘 형성되도록 전기외함(2)의 박스부를 구성하고 전기계기 부품이 구비된 몸체박스부(12)의 공간 내에도 상승 기류를 저항없이 잘 빠져 나가도록 기류 흐름통로(18)를 형성한다.

본 발명의 전기외함(2)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 받침박스부(10)와 몸체박스부(12)와 상부박스부(14)로 적층된 빌딩형 함체(4)를 구성한다.

본 발명에 따라 바닥부에 고정되는 받침박스부(10)와 전기계기 부품이 내장된 몸체박스부(12) 층간에는 관통대공(16)이 형성된다. 관통대공(16)으로는 몸체박스부(12)로 연결되어야 하는 전기 케이블들이 통과하며 지면 냉기를 상승시켜줄 수 있는 기류통과 개구역할을 도모한다.

그리고 몸체박스부(12)와 상부박스부(14) 층간에는 병목부(20a)와 상승기류 형성 사방 경사면(20b)에 의한 역 호퍼구조를 갖는 기류흡출 좌대(20)가 넓은 토출개구(22)를 갖도록 형성한다.

본 발명에서는 전기한 바와 같이 받침박스부(10)와 몸체박스부(12)와 상부박스부(14)로 적층된 빌딩형 함체(4)는 각 층간이 넓은 개구[관통대공(16)과 기류흡출 좌대(20)의 토출개구(22)]가 형성된다.

또 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 몸체박스부(12)는 그 하부에 좌우측벽판 및 후측벽판에는 루버형 통풍공(30)들이 배열 형성되게 구성한다. 루버형 통풍공(30)은 외부 공기가 유입될 수 있음은 물론이고 통풍공 바로 위쪽에 빗물침투방지용 루버가 마련된 철물가공 구조이다.

그리고, 빌딩형 함체(4)의 몸체박스부(12)에는 발열부품(34)이 탑재된 회로기판(32) 및 발열부품(34)에 접촉된 방열체(36)를 포함한 전기계기부품들을 구비하되, 발열부품(34)이나 발열부품(34)에 밀접촉한 방열기(34)가 기류 흐름통로(18)에 노출되게 구성한다. 즉 기류 흐름통로(18)는 전기덕트 등과 같은 설치부품(38)의 적절한 이격 배치나 배열을 이용해서 형성될 수 있으며, 몸체박스부(12)의 좌우측 및 후측 벽판의 하부에 형성된 루버형 통풍공(30)들로 유입된 외부 공기의 흐름이 몸체박스부(12) 내부의 기류 흐름통로(18)로 잘 찾아갈 수 있도록 부품들을 이격 및 배열 배치한다.

몸체박스부(12)의 기류 흐름통로(18)를 따라 흐르는 상승 공기흐름은 몸체박스부(12)와 상부박스부(14)의 층간에 구비된 기류흡출 좌대(20)의 토출개구(22)를 통해서 기류 흐름이 빨라지며 내부공간이 비어 있는 상부박스부(14)로 옮겨진다.

빌딩형 함체(4)의 상부에 위치하는 상부박스부(14)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 기류 배출시 공기순환을 위한 충분한 공간확보를 위해 내부가 온전히 빈 공간이고 전후좌우 사방 측벽판 모두에는 루버형 통풍공(40)들이 형성되며 더욱이 전우좌우 사방 측벽의 전체에 배열 형성되게 구성한다.

상부박스부(14)의 루버형 통풍공(40)들은 몸체박스부(12)와 상부박스부(14)의 층간에 구비된 기류흡출 좌대(20)와 합력해서 상승한 열기류를 외부로 신속하게 배출되게 한다.

도 6은 본 발명의 몸체박스부(12)와 상부박스부(14)의 층간에 형성된 기류 흡출 좌대(20) 및 상부박스부(14)의 루버형 통풍공(40)에 관련된 부분 확대 단면 구성도이다.

도 6을 다른 도면들과 함께 참조하면, 몸체박스부(12)와 상부박스부(14) 층간에 형성된 기류흡출 좌대(20)는 몸체박스부(12)의 평지붕면 상에 형성되고, 입구가 되는 병목부(20a)의 개구면적이 본체박스부(12)의 횡방단면적의 80~95%로 형성하고, 병목부(20a)의 상부측 상승기류 형성 사방경사면(20b)에 의한 역 호퍼구조의 토출개구(22)의 개구면적이 본체박스부(12)의 횡방단면적의 25~40%로 형성한다.

그리고, 기류흡출 좌대(20)의 높이가 상부박스부(14)의 높이의 25~35% 위치로 형성하되, 기류흡출 좌대(20)의 높이 차지비중은 병목부(20a)보다 상승기류 형성 사방경사면(20b)에 의한 역 호퍼구조가 수배 더 크다. 이는 넓은 개구면적의 병목부(20a)로 열기류를 쉽게 받아들이며 병목부(20a)보다 상대적으로 길게 형성된 상승기류 형성 사방경사면(20b)의 역 호퍼구조에 의해서 외부 기류의 도움으로 토출개구(22)의 열기류 유속이 빨라지게 해줌과 동시에 혹시나 상부박스부(14)의 사방벽판에 형성된 루버형 통풍공(40)들로 침입될 수 있는 빗물이나 빗방울이 몸체박스부(12)로는 침투하지 못하고 외부로 빠져나가게 해준다.

기류흡출 좌대(20)의 토출개구(22)를 통해 기류 흡출되는 상승된 열기류는 기류흡출 좌대(20)의 상단 아래에 위치한 상부박스부(14)의 하측 루버형 통풍공(40)으로 유도된 외부기류의 도움으로 그 유속이 빨라지며, 기류흡출 좌대(20)의 상단 위로 위치한 루버형 통풍공(40)들로는 상부박스(14) 내로 상승한 열기류가 외부로 신속하게 배출되어진다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

본 발명은 함체내에 전기 작동으로 열이 발생되는 박스로서 접속반, 태양광 접속반, 분전반, 배전반, 인버터 및 그외 균등물의 방열에 이용될 수 있다.

(2)-- 전기외함 (4)-- 빌딩형 함체
(10)-- 받침박스부 (12)-- 몸체박스부
(14)-- 상부박스부 (16)-- 관통 대공
(18)-- 기류흐름 통로 (20)-- 기류흡출 좌대
(20a)-- 병목부 (20b)-- 상승기류 형성 사방 경사면
(22)-- 토출개구 (30)(40)-- 루버형 통풍공
(34)-- 발열 부품 (36)-- 방열체
(38)-- 설치 부품

Claims (3)

1. 기류 방열기능을 갖는 전기외함에 있어서,
   받침박스부와 몸체박스부와 상부박스부로 빌딩형 함체를 구성하되,
   바닥부에 고정되는 받침박스부와 전기계기가 내장된 몸체박스부 층간에는 관통대공이 형성되고, 몸체박스부와 상부박스부 층간에는 병목부와 상승기류 형성 사방 경사면에 의한 역 호퍼구조를 갖는 기류흡출 좌대가 토출개구를 갖도록 형성하며,
   몸체박스부의 좌우측벽판 및 후측벽판에는 루버형 통풍공들이 하부에 배열 형성되게 구성하고, 몸체박스부의 발열 부품을 및 방열체를 구비하되 루버 통풍공들로 유입된 공기 흐름을 위한 기류 흐름통로가 마련되게 설치 부품이 이격 및 배열되어서 발열 부품이나 방열체가 기류 흐름통로에 노출되게 구성하며,
   상부박스부의 전후좌우 사방 측벽판에는 루버형 통풍공들이 측벽 전체에 배열형성되어서 기류흡출 좌대 상단 아래에 위치한 루버형 통풍공으로는 외부기류가 유도되어 기류흡출좌대의 토출개구를 통해서 상승하는 열기류의 배출을 돕게 하고 기류흡출 좌대 상단 위로 위치한 루버형 통풍공으로는 상부박스로 상승한 열기류가 외부로 배출되게 구성함을 특징으로 하는 기류 방열기능을 갖는 전기외함.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 기류흡출좌대의 높이는 상부박스부의 높이의 25~35%로 형성되게 구성함을 특징으로 하는 기류 방열기능을 갖는 전기외함.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기류흡출좌대의 토출개구의 면적은 본체박스의 횡방면적의 25~40%로 형성되게 구성함을 특징으로 하는 기류 방열기능을 갖는 전기외함.

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