KR100783804B1 - 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치 - Google Patents

제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치 Download PDF

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KR100783804B1 KR1020060110508A KR20060110508A KR100783804B1 KR 100783804 B1 KR100783804 B1 KR 100783804B1 KR 1020060110508 A KR1020060110508 A KR 1020060110508A KR 20060110508 A KR20060110508 A KR 20060110508A KR 100783804 B1 KR100783804 B1 KR 100783804B1
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Abstract

본 발명은 팬 방식이면서도 냉각성능이 뛰어나고 제습작용이 효과적으로 수행되도록 함으로서 제어용 패널의 오작동을 방지하고 내구성을 향상시킬 수 있는 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치를 제공한다. 이와 같은 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치는 일면에 제 1 흡입구와 제 1 배출구가 형성되고 타면에 제 2 흡입구와 제 2 배출구가 형성되는 하우징과, 상기 제 1 흡입구 및 제 2 흡입구상에 결합되어 제어용 패널내의 내부공기 및 외부공기를 상기 하우징 내부로 유동시키는 제 1 및 제 2 흡입팬과, 상기 제 1 흡입팬과 제 2 흡입팬 사이의 내부공간에 설치되고 제 1흡입팬 및 제 2 흡입팬에 의해 유동되는 내부공기 및 외부공기가 서로 구분되어 유동되도록 다수 개의 제 1 통로와 제 2 통로가 형성된 방열판 및; 상기 제 1 통로 및 제 2 통로내에 각각 설치되는 코루게이트핀형 방열핀이 구비된 제어용 패널을 위한 냉각장치에 있어서, 상기 제어용 패널내의 내부공기가 유입되는 하우징의 내부공간에 설치되어 유입된 내부공기 중의 습기가 흡열부의 냉각핀에 응결되어 제거되도록 열전소자가 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치{COOLER WITH A DEHUMIDIFYING FUNCTION FOR CONTROL PANEL}
도 1 은 본 발명에 따른 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치의 기술적 사상을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치에 적용되는 열전소자의 기술적 사상을 설명하기 위한 도면,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치의 내부구조를 개략적으로 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치를 나타내는 분해 사시도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치의 방열판 및 방열핀의 구조를 설명하기 위한 분해 사시도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치를 나타내는 분해 사시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 하우징, 110a : 하우징몸체,
110b : 커버체, 111 : 제 1 배출구,
112 : 제 2 배출구, 113 : 제 1 흡입구,
114 : 제 2흡입구, 118 : 보조 배출구,
120 : 제 1 흡입팬, 130 : 제 2 흡입팬,
140 : 방열판, 142 : 제 1 통로,
144 : 제 2 통로, 150 : 방열핀,
160 : 열전소자, 161 : 흡열부,
162 : 냉각핀, 170 : 응축수 수집조,
180 : 온도스위치, 190 : 커버판,
500 : 제어용 패널.
본 발명은 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각종 장치의 배전반, 제어반, 조작반 등의 제어용 패널의 내부에 설치되어 냉각작용과 함께 제습작용을 수행할 수 있는 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치에 관한 것이다.
일반적으로 제어용 패널의 내부에 구비되는 제어용 변압기, 배선용 차단기, 전자 접촉기, 전기 계전기, 인버터 등과 같은 전기전자부품들은 그 작동시에 많은 열을 발산하게 되므로 이와 같이 발산되는 열원에 의해 제어용 패널의 내부 온도가 상승되면서 오작동을 유발시키는 동시에 내부 구성품이나 제어용 패널의 내구성을 저하시키는 주요인으로 작용되고 있다.
이에 따라 상기 제어용 패널의 내부에는 팬을 이용하는 방식, 히트 파이프를 이용하는 방식 및 냉각수를 이용하는 방식 및 에어컨을 이용하는 방식과 같은 다양한 종류의 냉각장치가 설치되는데, 그 중에서 상기 팬 방식은 그 크기와 중량이 작고 가격과 유지비용이 저렴하지만 냉각성능이 비교적 낮고 내부온도와 상관없이 항상 동일한 조건으로 동작되어 전력소비가 심하다는 단점으로 인해 제한적으로 채용되어 사용되고 있다.
이에 따라 본 출원인은 종래 팬 방식 냉각장치의 단점인 냉각 성능을 다른 방식의 냉각장치와 동일 내지 보다 향상시키고 그 장점을 최대한 이용한 "제어용 패널을 위한 냉각장치"를 안출하여 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제10-0360629호로 제시하였다. 이에 따른 "제어용 패널을 위한 냉각장치"는 내부공간(22)을 갖고 일면(24)에 제 1 흡입구(26)와 제 1 배출구(28)가 형성되고 타면(30)에 제 2 흡입구(32)와 제 2 배출구(34)가 형성되는 하우징(20)과; 상기 하우징 내부공간(22)에서 제 1 흡입구(26)상에 위치되도록 상기 하우징(20)에 결합되 어 제어용 패널(500)내의 내부공기 또는 외부공기가 상기 하우징(20) 내부로 흐르도록 하는 제 1 흡입팬(40)과; 상기 하우징 내부공간(22)에서 상기 제 2 흡입구(32)상에 위치되도록 상기 하우징(20)에 결합되어 외부공기 또는 상기 제어용 패널(500)내의 내부공기가 하우징 내부로 흐르도록 하는 제 2 흡입팬(50)과; 상기 하우징(20)의 내부공간에서 제 1 흡입팬(40)과 제 2 흡입팬(50) 사이에 위치되도록 상기 하우징(20)에 결합되고, 단면이 서로 엇갈리도록 연속적으로 형성되어 제 1흡입팬(40) 및 제 2 흡입팬(50)에 의해서 흐르는 내부공기 또는 외부공기가 서로 차단되어 흐르도록 하는 다수 개의 제 1 통로(62)와 제 2 통로(64)가 형성된 방열판(60) 및; 상기 제 1 통로(62) 및 제 2 통로(64)내에 각각 설치되는 코루게이트핀형 방열판(90)이 포함 구성된다.
이와 같은 선출원 고안에 따르면, 흡입팬에 의해 유입된 외부공기와 내부공기가 흐르는 제 1 통로와 제 2 통로상에 각각 코루게이트핀형 방열핀을 설치하여 종래 팬 방식의 가장 큰 문제점인 냉각성능을 현저히 향상시킬 수 있었고, 내부공기를 순환시키는 흡입팬과 방열판 사이에 온도 스위치를 설치하여 제어용 패널의 내부공기의 온도에 따라 외부공기 흡입팬의 작동을 조절할 수 있게 되어 효과적인 냉각작용을 수행할 수 있고, 장비의 신뢰성 확보, 수명의 연장 및 에너지를 절약할 수 있게 되었다.
그러나 상기와 같은 선출원 고안은 냉각효율이 현저히 상승됨에 따라 습기가 증가되는 문제점이 발생되어 제어용 패널내에 내장되는 전기전자부품들의 오작동을 초래하는 요인과 내구성을 저하시키는 요인으로 작용되므로 공기에 포함된 수분을 제거하는 제습작용이 필요하게 되었다.
한편 상기와 같이 냉각작용을 수행함과 동시에 제습작용을 할 수 있는 냉각장치의 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 공개번호 제2002-0050929호의 "제습기능을 갖춘 대형 스포트 냉각기"가 제시되고 있는데 이와 같은 냉각장치는 재열코일로 흐르는 고온의 냉매가스에 의해 냉각된 공기를 가열시켜 제습할 수 있도록 구성된 것이나 배관 및 밸브 등이 설치되어야 하는 복잡한 구조이고 부피가 크고 많은 설치공간이 요구되어 대형 장치나 대형 공간에서만 구성할 수 있는 것으로 제어용 패널과 같은 장치에서는 적용할 수 없는 문제점이 있다.
그리고 다른 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 공개번호 제2001-0057798호의 "제습겸용 냉난방기"가 제시되고 있는데, 이와 같은 장치는 송풍팬(12), 방열팬(44), 증발기(11), 냉매순환 배관(15), PCM박스(13,14) 등이 구성되고, 열전소자를 적용하여 냉,온 변환속도가 빠르고 온도조절이 용이하게 이루어져 냉,난방효율을 향상시키도록 하고 PTC소자를 적용하여 증발 및 제습작용이 수행되도록 구성하였으나 제습수단은 제습통(29), 드라이박스(30), 건조관(32), 건조히터부(33) 및 수분증발판(34)이 구비되는 구조로서, 구조가 복잡하고 부피가 커서 제어용 패널상에 전혀 구성할 수 없는 문제점이 있었고, 또한 상기 열전소자는 그 냉각과정에서 냉각핀에 응축수가 쉽게 응결되므로 상기 냉각핀의 표면에 부착되는 다량의 응축수에 의해 전열저항이 증가되므로 냉각효율이 저하되고 수명이 단축되는 문제점이 있었다.
이에 따라 제어용 패널의 냉각장치로서 크기와 중량이 작고 가격과 유지비용이 저렴하며 품질신뢰성이 높을 뿐만 아니라 제조가 용이한 팬 방식 냉각장치의 장점을 최대한 이용하면서 냉각성능이 뛰어날 뿐만 아니라 구조가 간단하고 효과적인 제습작용이 수행되어 제어용 패널내에 내장되는 전기전자부품들의 오작동을 방지하고 제어용 패널의 내구성을 향상시킬 수 있는 냉각장치의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정에 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 팬 방식이면서도 냉각성능이 뛰어나고 제습작용이 효과적으로 수행되도록 함으로서 제어용 패널의 오작동을 방지하고 내구성을 향상시킬 수 있는 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 냉각핀에 응결되는 응축수가 효과적으로 제거되어 열전소자의 펠티어 효과에 따른 제습작용이 장시간 동안 안정되고 효율적으로 수행되도록 한 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 일면에 제 1 흡입구와 제 1 배출구가 형성되고 타면에 제 2 흡입구와 제 2 배출구가 형성되는 하우징과, 상기 제 1 흡입구 및 제 2 흡입구상에 결합되어 제어용 패널내의 내부공기 및 외부공기를 상기 하우징 내부로 유동시키는 제 1 및 제 2 흡입팬과, 상기 제 1 흡입팬과 제 2 흡입팬 사이의 내부공간에 설치되고 제 1흡입팬 및 제 2 흡입팬에 의해 유동되는 내부공기 및 외부공기가 서로 구분되어 유동되도록 다수 개의 제 1 통로와 제 2 통로가 형성된 방열판 및; 상기 제 1 통로 및 제 2 통로내에 각각 설치되는 코루게이트핀형 방열핀이 구비된 제어용 패널을 위한 냉각장치에 있어서, 상기 제어용 패널내의 내부공기가 유입되는 하우징의 내부공간에 설치되어 유입된 내부공기 중의 습기가 흡열부의 냉각핀에 응결되어 제거되도록 열전소자가 구성되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치에서, 상기 열전소자의 흡열부의 저부에는 응결되어 낙하되는 응축수가 수집되어 배수되도록 배출관을 갖는 응축수 수집조가 구성될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치에 서, 상기 제어용 패널의 내부에는 내부공기의 습도를 감지하여 상기 열전소자의 구동을 제어하는 습도감지센서가 구성될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치에서, 상기 냉각핀은 표면 마찰계수가 최소화되어 냉각과정에서 그 표면에 응축수가 응결됨과 동시에 탈리되어 배출되도록 친수 코팅제에 의해 코팅되어 형성되는 친수코팅층이 형성될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치에서, 상기 흡열부에서 열교환되어 냉각된 내부공기가 방열핀이 내장된 방열판을 통과하지 않고 직접 제어용 패널 내부로 배기되도록 상기 냉각핀측과 연통되는 하우징상에 천공 형성되는 보조 배출구가 구성될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치에서, 상기 보조 배출구로 냉각된 공기가 역류되지 않고 용이하게 배출되도록 상기 흡열부의 냉각핀 상측에 커버판이 설치될 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 6에 의거하여 상세히 설명하고, 도 1 내지 도 6에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여한다. 한편 각 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 종사자들 이 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.
도 1 은 본 발명에 따른 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치의 기술적 사상을 설명하기 위한 도면, 도 2는 본 발명에 따른 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치에 적용되는 열전소자의 기술적 사상을 설명하기 위한 도면이다.
도 1를 참조하면, 본 발명에 따른 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치는 제어용 패널(500)의 내부에 설치되는 하우징(110)과, 상기 하우징(110)상에 설치되는 제 1 흡입팬(120) 및 제 2 흡입팬(130)과, 상기 하우징(110)의 내부에 설치되는 방열판(140)과 상기 방열판(140)의 내부에 설치되는 방열핀(150)과, 상기 제어용 패널(500)내의 내부공기가 유입되는 하우징(110)의 내부공간에 설치되는 열전소자(160)가 구성된다.
상기 하우징(110)은 내부에 제 1 흡입팬(120) 및 제 2 흡입팬(130)과, 상기 방열핀(150)를 포함하는 방열판(140)과 열전소자(160) 등이 수용되는 내부공간을 갖도록 대략 직육면체 형상으로 형성되어 상기 제 1 흡입팬(120) 및 제 2흡입팬(130)이 설치되고 제 1 배출구(111) 및 제 2 배출구(112)가 형성된다.
그리고 상기 하우징(110)은 제어용 패널측 상부에 제 1 흡입팬(120)이 설치 되는 제 1 흡입구(113)가 형성되고 그 하부에 제 1 배출구(111)가 형성되는 한편, 상기 하우징(110)의 제어용 패널의 외측 하부에 제 2 흡입팬(130)이 설치되는 제 2흡입구(114)와 형성되고 그 상부에 제 2 배출구(112)가 형성된다.
상기 제 1 흡입팬(120)은 상기 제 1 흡입구(113)상에 설치되어 제어용 패널(500) 내부공기를 하우징(110)의 내부로 유동시키는 구성이고, 상기 제 2 흡입팬(130)은 상기 제 2 흡입구(114)상에 설치되어 제어용 패널(500)의 외부공기를 하우징(110)의 내부로 유동시키는 구성으로서 그 설치위치는 제어용 패널의 내부공기와 외부공기의 흐름방향이 서로 반대로 하여 상기 방열핀(150)을 포함하는 방열판(140)에 의한 냉각작용이 수행되는 구조라면 제어용 패널의 형태나 종류 등에 따라 다양하게 변형하여 구성할 수 있을 것이다.
상기 방열판(140)은 상기 제 1 흡입팬(120) 및 제 2 흡입팬(130)에 의해서 흐르는 내부공기와 외부공기가 혼합되지 않고 구분되어 유입 및 배출되도록 그 흐름공간이 구분되게 다수 개의 제 1 통로(142)와 제 2 통로(144)가 형성되고, 상기 방열핀(150)은 핀을 물결 모양으로 형성하여 방열량이 향상되게 구성한 코루게이트핀형 방열핀으로 구성되어 상기 제 1 통로(142) 및 제 2 통로(144)내에 각각 설치되어 정해진 냉각작용을 수행하게 되는데, 상기 방열판(140) 및 방열핀(150)의 세부적인 형상은 본 출원인에 의해 선출원된 등록실용신안 등록번호 제20-0360629호( 본 출원의 종래기술로 제시된 기술임)에 상세히 기재된 내용과 동일 유사한 구성으 로 형성하게 된다.
상기 열전소자(160)는 제어용 패널(500)내의 내부공기가 유입되는 하우징(110)의 내부공간에 설치되어 유입된 내부공기 중의 습기가 흡열부(161)의 냉각핀(162)에 응결되어 제거되도록 하는 구성으로서, 상기 열전소자(160)의 흡열부(161) 저부에는 응결되어 낙하되는 응축수가 수집되어 배수되도록 응축수 수집조(170)가 구성된다.
그리고 상기 열전소자(160)는 도 2에 도시된 바와 같이 소자의 양쪽에 온도 차이가 있을 때 열의 흐름에 의해 직접 전기가 발생하거나 반대로 소자에 전기를 통전시키면 소자의 양쪽에 온도차가 발생하는 현상(펠티어 효과)을 이용한 통상적인 열전 반도체 모듈로서 중앙의 P형 및 N형 반도체층(163)의 상하측에 설치된 전기전도판(164)에 전원이 공급되면 일측 발열부(165;Heat sink)의 발열핀(166)에는 발열작용이 수행되고 타측 흡열부(161;Cold sink)의 냉각핀(162)에는 흡열작용에 수행되어 노점 이하로 온도가 하강되면 내부공기에 포함된 수분을 응결시키게 되는데 이와 같은 응결작용으로 생성된 응축수는 하부의 응축수 수집조(170)로 유입되어 채워지게 된다.
또한 상기 제어용 패널(500)의 내부에는 별도의 습도감지센서(미도시)가 구비되어 내부공기에 포함된 습도를 감지하여 이와 같이 감지된 신호에 따라 전원부 를 제어함으로써 상기 열전소자(160)에 인가되는 전원을 단속하여 그 구동을 제어함으로써 제어용 패널의 내부에 항상 설정된 습도가 유지되도록 한다.
그리고 상기와 같은 열전소자(160)를 이용하여 제습장치를 구성하게 되면 열전소자의 작동원리를 이용하므로 진동이 없고 소음이 적으며 소형 경량으로 구성할 수 있고, 전자제어가 가능하므로 제습효과의 신뢰성이 높으며, 서로 다른 금속을 접합하여 그 접합부에서의 흡열 및 발열을 이용하므로 내구성이 뛰어날 뿐만 아니라 냉매를 사용하지 않으므로 친환경적이고 저전력으로 우수한 제습효과를 발휘할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 열전소자(160)의 냉각핀(162)은 바람직하게 알루미늄 재질로 형성되고 그 표면이 친수 코팅되어 응결된 물방울이 즉시 응축수 집수조(170)로 낙하되어 배출되도록 함으로서 상기 냉각핀(162)에 응결된 물방울에 의한 전열저항을 최소화할 수 있도록 구성된다. 그리고 상기와 같은 냉각핀의 친수 처리는 그 표면에 친수 코팅제를 코팅하여 친수코팅층을 형성하는 것으로 이에 따라 냉각핀(162)의 표면 마찰계수가 최소화되면서 매끄러운 표면을 갖게 되므로 냉각과정에서 그 표면에 응축수가 응결됨과 동시에 탈리되어 배출되게 된다.
또한 상기와 같은 냉각핀(162)의 친수처리는 고온 다습한 조건에서 대기 중에 함유된 염분 등에 의해 알루미늄이 부식되는 방지할 수 있는데, 이와 같은 친수 처리는 통상적인 방법을 적용하여 수행할 수 있다 예컨대 인산염 또는 크로메이트 처리로 수행할 수 있으나 친수처리시 박막으로서 고온 소부경화가 가능하고, 도막경도 및 내수성이 우수하며 가공성이 뛰어난 유기물타입의 친수성 조성물에 의해 수행할 수 있다. 그리고 상기와 같이 냉각핀(162)에 형성된 친수코팅층에 응축수가 응결되면 그 즉시에 미끄러져 응축수 수집조(170)로 낙하되어 배출되므로 제습작용이 장시간 동안 안정되고 효율적으로 수행되다.
한편 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 제어용 패널을 위한 냉각장치의 작용은 선출원 팬 방식의 냉각장치와 같이 제 1 흡입팬(120) 및 제 2 흡입팬(130)에 의해 내부공기와 외부공기가 유입 배출되면서 방열판(140) 및 코루케이트핀형 방열핀(150)에 의해 냉각작용이 현저히 상승됨과 동시에 냉각을 위해 하우징(110) 내부로 유입되는 내부공기 중에 포함된 수분이 열전소자(160)에 의해 제거되므로 제어용 패널(500)내의 공기에 포함된 습기에 의해 오작동이 발생되는 현상을 미연에 방지할 수 있게 된다. 그리고 상기 열전소자(160)의 흡열부(161)에 의해 습기 제거작용이 수행되는 경우 발열부(165)의 발열핀(166)으로 열이 발산되지만 상기 방열판(140) 및 코루게이트핀형 방열핀(150)에 의한 냉각효율이 현저히 상승되므로 냉각효율에는 특별한 영향을 미치지 않게 된다.
첨부도면 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치의 내부구조를 개략적으로 설명하기 위한 도면으로서 도 3a는 정면도, 도 3b는 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치를 나타내는 분해 사시도, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치의 방열판 및 방열핀의 구조를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치는 하우징(110)과, 제 1 흡입팬(120) 및 제 2 흡입팬(130)과, 방열판(140) 및 방열핀(150)과, 열전소자(160)가 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 배치되어 구성된다.
상기 하우징(110)은 도 4에 도시된 바와 같이 사각틀 형상의 하우징몸체(110a)와, 이 하우징몸체(110a)의 내측 개구부를 밀폐시키는 커버체(110b)로 구성되고, 상기 커버체(110b)의 상측에 한 쌍의 제 1 흡입팬(120)이 설치되는 사각홀 형태의 제 1 흡입구(113)가 형성되고 그 하측에 다수 개의 수직 슬롯에 의해 형성되는 제 1 배출구(111)가 구성되며, 상기 하우징몸체(110a)의 하측에 한 쌍의 제 2 흡입팬(130)이 설치되도록 사각홀 형태의 제 2흡입구(114)가 천공되고 그 상측에 다수 개의 수직 슬롯으로 형성되는 제 2 배출구(112)가 구성된다.
상기 제 1 흡입팬(120)과 제 2 흡입팬(130)은 구동수단에 의해 회동되는 회전날개에 의해 공기를 유입시키는 통상의 팬으로 구성되고 상기 제 1 흡입팬(120) 은 상기 제 1 흡입구(113)상에 장착되어 제어용 패널(500) 내부공기를 하우징(110)의 내부로 유동시키게 되고, 상기 제 2 흡입팬(130)은 상기 제 1 흡입구(113)상에 장착되어 제어용 패널(500)의 외부공기를 하우징(110)의 내부로 유동시키게 된다. 그리고 상기 제 1 흡입팬(120)과 제 2 흡입팬은 별도의 설치브라켓(121,131)에 고정되어 설치되고 그 공기 유입측에는 비교적 큰 이물질의 유입을 차단하고 안전성이 확보되도록 안전망(122)이 구비된다.
상기 방열판(140)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제 1흡입팬(120) 및 제 2 흡입팬(130)에 의해 유동되는 내부공기 또는 외부공기가 혼합되지 않고 구분되어 유입 및 배출되도록 그 흐름공간이 구분되게 다수 개의 제 1 통로(142)와 제 2 통로(144)가 형성되는데 이와 같은 제 1 통로와 제 2 통로는 금속판재를 서로 엇갈리게 마주 보도록 연속적으로 접합시켜서 구성하게 된다. 상기 방열핀(150)은 핀을 물결 모양으로 형성한 코루게이트핀형 방열핀으로 구성되어 상기 제 1 통로(142) 및 제 2 통로(144)내에 서로 엇갈리게 배치되도록 설치되는데, 상기 방열판(140) 및 방열핀(150)의 구체적인 구조는 본 출원인에 의해 선출원된 등록실용신안 등록번호 제20-0360629호( 본 출원의 종래기술로 제시된 기술임)에 상세히 기재된 내용과 동일 유사한 구성을 갖도록 구성되므로 그 상세한 설명은 생략한다.
상기 열전소자(160)는 제어용 패널(500)내의 내부공기가 유입되는 하우 징(110)의 내부공간에 설치되어 유입된 내부공기 중의 습기가 흡열부(161)의 냉각핀(162)에 응결되어 제거되도록 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 제 1 흡입팬(120)의 하측과 방열판(140)의 상측 사이에 해당되는 하우징(110)의 내부공간에 삽입되어 별도의 고정브라켓(167)에 의해 커버체(110b)상에 고정 설치되고, 반도체층(163)을 기준으로 흡열부(161)의 냉각핀(162)이 제어용 패널 내측으로 향하도록 위치되며 발열부(165)의 발열핀(166)이 제어용 패널(500) 외측으로 향하도록 설치된다.
그리고 상기 열전소자(160)의 흡열부(161)에 형성되는 냉각핀(162)은 공기가 유동되는 통로가 수직으로 형성되도록 수직판 형태의 핀이 일정한 간격으로 형성되는 한편 내부식성이 향상되고 응결되는 응축수에 의해 발생되는 전열저항에 따른 악영향이 해소되도록 알루미늄 재질로 형성된 핀이 친수처리되어 구성된 것이다.
상기 열전소자(160)의 흡열부(161) 저부에는 냉각핀(162)에 응결되어 낙하되는 응축수가 수집되어 배수되도록 응축수 수집조(170)가 거터(gutter) 형태로 설치되고 상기 응축수 수집조(170)에는 수집된 응축수를 외부로 배출시키기 위한 배출관(171)이 설치된다.
그리고 도 3a에 나타난 미설명 부호 110c는 외부전원과 접속되어 본 발명의 일실시예에 따른 제어용 패널을 위한 냉각장치의 작동 전원을 공급하기 위한 전원 공급장치(Power supply)이다. 또한 본 발명의 일실시예에 따른 제어용 패널을 위한 냉각장치는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 하우징(110)의 내부공간에 온도를 검출하기 위한 온도 스위치(180)가 구성되어 제어용 패널의 내부공기 온도에 따라 외부공기를 흡입하는 제 2 흡입팬(130)의 작동을 조절할 수 있도록 함으로써 제어용 패널의 과냉을 방지하고 냉각작용의 신뢰성 확보와 패널의 수명 연장 및 에너지를 절감하는 기능을 수행하게 되는데, 상기 온도 스위치(180)의 설치위치는 제 1 흡입팬(120)과 방열판(140) 사이에 위치되게 설치되어 상기 방열판(140) 및 방열핀(150)에 의한 냉각작용이 수행되기 전의 내부공기 온도를 감지하도록 구성된다.
한편 상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 제어용 패널을 위한 냉각장치의 작용을 간략하게 설명하면, 제어용 패널(500)의 내부에서 전기전자부품의 작동으로 발산되는 열에 의해 가온된 내부공기는 제 1 흡입팬(120)의 흡입력에 의해 하우징(110)의 내부로 유입되어 방열판(140)의 제 1 통로(142)로 통과하게 되고, 이와 동시에 제어용 패널의 외부공기가 상기 제 2 흡입팬(130)에 의해 하우징(110)의 내부로 유입되어 방열판(140)의 제 2 통로(144)로 통과하게 되므로 인접된 제 1 통로(142)와 제 2 통로(144)로 유동되는 과정에서 코루게이트핀형 방열핀(150)의 열교환작용에 의해 내부공기가 냉각되게 된다.
그리고 이와 같은 냉각작용의 수행과정에서 상기 제 1 흡입팬(120)에 의해 하우징(110)의 내부로 유입된 내부공기 중에 포함된 습기는 열전소자(160)의 냉각 핀(162)을 통과하게 되면서 응결되고 이와 같이 응결된 응축수는 하부에 배치된 응축수 수집조(170)에 유입되어 배출관(171)을 통해 배출되므로 내부공기의 제습작용이 냉각작용과 동시에 수행된다. 이에 따라 제어용 패널(500)의 내부공기에 포함된 습기에 의해 발생되던 전기전자부품의 오작동이나 내구성 저하를 방지하는 효과가 발휘된다.
첨부도면 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치를 나타내는 분해 사시도로서, 이에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어용 패널을 위한 냉각장치는 커버체(110b)의 상하부에 제 1 흡입구(113)와 제 1 배출구(111)가 형성되고 하우징몸체(110a)의 하측 및 상측에 제 2 흡입구(114)와 제 2 배출구(112)가 형성되는 하우징(110)과, 상기 제 1 흡입구(113) 및 제 2 흡입구(114)상에 결합되어 제어용 패널(500)내의 내부공기 및 외부공기를 상기 하우징(110) 내부로 유동시키는 제 1 및 제 2 흡입팬(120,130)과, 상기 제 1 흡입팬(120)과 제 2 흡입팬(130) 사이의 내부공간에 설치되고 제 1흡입팬 및 제 2 흡입팬에 의해 유동되는 내부공기 또는 외부공기가 서로 구분되어 유동되도록 다수 개의 제 1 통로(142)와 제 2 통로(144)가 형성된 방열판(140) 및, 상기 제 1 통로 및 제 2 통로내에 각각 설치되는 코루게이트핀형 방열핀(150)과, 상기 제 1 흡입팬(120)의 하측과 방열판(140)의 상측 사이에 해당되는 하우징(110)의 내부공간에 설치되어 유입되는 내부공기 중에 포함된 습기가 흡열부(161)의 냉각핀(162)에 응결되어 제거되도록 구성된 열전소자(160)가 구비되어 이루어진다.
그리고 상기 열전소자(160)의 흡열부(161)의 저부에는 응결되어 낙하되는 응축수가 수집되어 배수되도록 배출관(171)을 갖는 응축수 수집조(170)가 구성되고, 상기 흡열부(161)에서 열교환되어 냉각된 내부공기가 방열핀(150)이 내장된 방열판(140)을 통과하지 않고 직접 제어용 패널(500) 내부로 배기되도록 상기 냉각핀(162)측과 연통되는 제어용 패널의 내측 방향에 해당되는 하우징(110)상에 천공 형성되는 보조 배출구(118)가 구성된다. 그리고 상기 보조 배출구(118)는 하우징(110)의 커버체(110b)상에 천공되는 다수의 수평 슬롯에 의해 구성되고, 또한 상기 보조 배출구(118)로 냉각핀(162)에 의해 냉각된 공기가 역류되지 않고 용이하게 배출되도록 상기 흡열부(161)의 냉각핀(162) 상측에 커버판(190)이 설치 구성된다.
한편 상기와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어용 패널을 위한 냉각장치의 작용은 상술한 일실시예에서와 같이 제 1 흡입팬(120)의 흡입력에 의해 하우징(110)의 내부로 유입되어 방열판(140)의 제 1 통로(142)로 통과되는 내부공기와 상기 제 2 흡입팬(130)에 의해 하우징(110)의 내부로 유입되어 방열판(140)의 제 2 통로(144)로 통과되는 외부공기가 코루게이트핀형 방열핀(150)에서 열교환되면서 내부공기가 냉각되는 한편 상기 제 1 흡입팬(120)에 의해 하우징(110)의 내부로 유입된 내부공기 중에 포함된 습기는 열전소자(160)의 냉각핀(162)을 통과하게 되면서 응결되고 이와 같이 응결된 응축수는 하부에 배치된 응축수 수집조(170)에 유입되어 배출관(171)을 통해 배출되므로 내부공기의 제습작용 이 냉각작용과 동시에 수행되게 된다.
그리고 상기 열전소자(160)에 의해 냉각된 내부공기는 커버판(190)에 의해 역류가 차단되어 냉각된 내부공기가 커버판(190) 상측으로 이동되지 않게 되고 이에 따라 냉각되지 않은 상측 내부공기와 혼합되는 것이 방지되면서 커버체(110a)상에 형성된 보조 배출구(118)를 통해 제어용 패널(500) 내부공간으로 배출되므로 제어용 패널의 냉각효율이 보다 향상되는 효과가 발휘된다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 의한 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치에 의하면, 팬 방식의 냉각장치이므로 크기와 중량이 작고 가격과 유지비용이 저렴하며 품질신뢰성이 높을 뿐만 아니라 제조가 용이한 장점이 있고, 흡입팬에 의해 외부공기와 내부공기가 유입되어 방열판의 제 1 및 제 2 통로상에 설치된 코루게이트핀형 방열핀을 통과하면서 효과적인 냉각작용이 수행될 뿐만 아니라 열전소자의 펠티어 효과에 따른 냉각작용에 의해 효과적인 제습작용이 수행되므로 제어용 패널의 오작동을 방지할 수 있고 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
그리고 열전소자의 냉각작용에 의해 제습작용이 수행되는 과정에서 응축수가 생성되더라도 친수코팅되어 마찰계수가 최소화된 냉각핀의 표면에 응축수가 쉽게 응결될 수 없을 뿐만 아니라 응결되더라도 그 즉시 미끄러져 배출되므로 제습작용이 장시간 동안 안정되고 효율적으로 수행되는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 일면에 제 1 흡입구와 제 1 배출구가 형성되고 타면에 제 2 흡입구와 제 2 배출구가 형성되는 하우징과, 상기 제 1 흡입구 및 제 2 흡입구상에 결합되어 제어용 패널내의 내부공기 및 외부공기를 상기 하우징 내부로 유동시키는 제 1 및 제 2 흡입팬과, 상기 제 1 흡입팬과 제 2 흡입팬 사이의 내부공간에 설치되고 제 1흡입팬 및 제 2 흡입팬에 의해 유동되는 내부공기 및 외부공기가 서로 구분되어 유동되도록 다수 개의 제 1 통로와 제 2 통로가 형성된 방열판 및; 상기 제 1 통로 및 제 2 통로내에 각각 설치되는 코루게이트핀형 방열핀이 구비된 제어용 패널을 위한 냉각장치에 있어서,
    상기 제어용 패널내의 내부공기가 유입되는 하우징의 내부공간에 설치되어 유입된 내부공기 중의 습기가 흡열부의 냉각핀에 응결되어 제거되도록 열전소자가 구성되는 것을 특징으로 하는 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열전소자의 흡열부의 저부에는 응결되어 낙하되는 응축수가 수집되어 배수되도록 배출관을 갖는 응축수 수집조가 구성되는 것을 특징으로 하는 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치.
  3. 제 1 항에 있어서
    상기 제어용 패널의 내부에는 내부공기의 습도를 감지하여 상기 열전소자의 구동을 제어하는 습도감지센서가 구성되는 것을 특징으로 하는 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치.
  4. 제 1 항에 있어서
    상기 냉각핀은 표면 마찰계수가 최소화되어 냉각과정에서 그 표면에 응축수가 응결됨과 동시에 탈리되어 배출되도록 친수 코팅제에 의해 코팅되어 형성되는 친수코팅층이 구성되는 것을 특징으로 하는 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡열부에서 열교환되어 냉각된 내부공기가 방열핀이 내장된 방열판을 통과하지 않고 직접 제어용 패널 내부로 배기되도록 상기 냉각핀측과 연통되는 하우징상에 천공 형성되는 보조 배출구가 구성되는 것을 특징으로 하는 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 보조 배출구로 냉각된 공기가 역류되지 않고 용이하게 배출되도록 상기 흡열부의 냉각핀 상측에 커버판이 설치되는 것을 특징으로 하는 제습기능을 갖는 제어용 패널을 위한 냉각장치.
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