KR102008943B1 - Temperature controll apparatus for distributing board - Google Patents
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- H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 배전반용 온도제어장치는 배전반의 함체에 장착되어 함체 내부의 온도를 제어하는 배전반용 온도제어장치로서, 상기 함체의 외부에 배치되는 열전모듈로서, 발열면 및 냉각면을 구비하는 열전소자와, 상기 열전소자의 발열면에 부착되는 냉각핀을 포함하는 발열블록과, 상기 열전소자의 냉각면에 부착되는 냉각핀을 포함하는 냉각블록을 포함하는, 열전모듈; 상기 함체의 내부에 배치되고, 하우징과 상기 함체 내부의 공기를 빨아들여 상기 하우징 내부로 송풍시키는 송풍팬을 포함하는 열교환모듈; 및 내부에서 유동하는 열교환 매체를 통해 상기 열전모듈과 상기 열교환모듈 사이에 온도를 전달하는 환형의 순환 파이프로서, 상기 열전모듈의 발열블록과 상기 열교환모듈에 걸쳐 연장 형성되어 상기 열전모듈의 고온의 열을 상기 열교환모듈에 전달하는 발열 순환 파이프와, 상기 열전모듈의 냉각블록과 상기 열교환모듈에 걸쳐 연장 형성되어 상기 열전모듈의 저온의 열을 상기 열교환모듈에 전달하는 냉각 순환 파이프를 포함하는, 순환 파이프; 를 포함하고, 상기 함체의 벽면에는 적어도 하나의 타공부가 형성되고, 상기 순환 파이프는 상기 타공부를 통해 상기 함체의 벽면을 관통하며, 상기 타공부는 상기 발열 순환 파이프 또는 상기 냉각 순환 파이프의 직경에 대응하는 크기로 형성된다.The temperature control apparatus for a switchboard according to an embodiment of the present invention is a temperature control apparatus for a switchboard mounted on the enclosure of the switchboard and controls the temperature inside the enclosure, and is a thermoelectric module disposed outside the enclosure. A thermoelectric module including a thermoelectric element provided therein, a heating block including a cooling fin attached to a heat generating surface of the thermoelectric element, and a cooling block including cooling fins attached to a cooling surface of the thermoelectric element; A heat exchange module disposed inside the enclosure, the heat exchange module comprising a blowing fan configured to suck the air inside the enclosure and blow the air into the housing; And an annular circulation pipe which transfers a temperature between the thermoelectric module and the heat exchange module through a heat exchange medium flowing therein, which extends across the heat generating block of the thermoelectric module and the heat exchange module. And a heat generating circulation pipe for transmitting the heat exchange module to the heat exchange module, and a cooling circulation pipe extending over the cooling block of the thermoelectric module and the heat exchange module to transfer the low temperature heat of the thermoelectric module to the heat exchange module. ; At least one perforated portion is formed on the wall surface of the enclosure, the circulation pipe passes through the wall surface of the enclosure through the perforated portion, the perforated portion diameter of the heat generating circulation pipe or the cooling circulation pipe It is formed in a size corresponding to.
Description
본 발명은 배전반용 온도제어장치에 관한 것으로서, 배전반의 함체 외부에 열전모듈을 배치하고 함체 내부에 열교환모듈을 배치하며, 열전모듈과 열교환모듈은 순환 파이프로 연결함으로써, 구조가 간단하고 설치가 용이한 배전반용 온도제어장치를 제공하는 것이다.The present invention relates to a temperature control apparatus for a switchboard, and the thermoelectric module is disposed outside the enclosure of the switchboard and the heat exchange module is disposed inside the enclosure, and the thermoelectric module and the heat exchange module are connected by a circulation pipe, so that the structure is simple and easy to install. It is to provide a temperature control device for a switchboard.
배전반은 특고압을 각종 장치에 적합한 전압으로 낮추어 분배하는 장치로, 배전반의 내부에는 특고압연결부, 변압기, 저압분배부가 내설되어 있다. 이러한 구조로 형성되는 배전반의 내부에는 매우 높은 고열이 발생하는데, 하고, 이러한 고열은 열화현상을 발생시켜 내부의 각종 장치에 손상을 입히는 경우가 많다. 고온 다습한 날씨에서 배전반의 함체 내부 온도 및 습도의 과도한 상승은 각종 부품 및 기기들의 동작효율과 정확도가 떨어지고 전자기기들의 연결접점의 열화현상을 발생시켜 절연을 파괴하게 되며, 나노 사이즈의 미세 분진들은 배전반 내부 접점들에 대해 부분 방전을 발생시켜 배전반 내부의 이상상태를 발생시킨다. 나아가서는 화재를 유발할 수 있으며, 배전반의 이상상태 발생에 따른 오작동으로 배전반에 전기적으로 연결된 각종 전자 기기들에 대해 2차 피해를 발생케 하는 문제점이 있다.The switchgear is a device for lowering and distributing the special high voltage to a voltage suitable for various devices, and has a special high voltage connection part, a transformer, and a low voltage distribution part inside the switchboard. Very high heat is generated inside the switchboard formed of such a structure, and this high heat often causes deterioration and damages to various internal devices. Excessive increase in temperature and humidity inside the cabinet of the switchboard at high temperature and high humidity will reduce the operation efficiency and accuracy of various components and devices, and will cause degradation of the contact point of electronic devices. Partial discharge is generated at the contacts inside the switchboard to generate an abnormal state inside the switchboard. Furthermore, there is a problem that may cause a fire, and cause secondary damage to various electronic devices electrically connected to the switchboard due to a malfunction caused by an abnormal state of the switchboard.
이에 종래에는, 배전반의 함체 벽면에 열전소자를 구비한 온도제어장치를 설치하고, 배전반 내부의 온도 및 습도가 설정값에 도달하면 즉시 냉각팬을 가동시켜 함체 내부 온도를 강제 강하시키고 있다. 그러나, 종래의 온도제어장치는 함체의 벽면에 장착하되, 함체의 벽면에 타공면을 가공하여 온도제어장치가 함체 벽면을 관통하도록 장착하되, 열전소자의 한쪽 면은 함체 내부에, 다른 한쪽 면은 함체 외부에 노출되도록 설치한다. 이에 따라, 온도제어장치를 설치하기 위한 타공면을 함체 벽면에 상당히 넓은 영역으로 형성해야하는바, 실제 배전반에 설치 및 적용하는데 어려움이 있다.In the related art, a temperature control apparatus including a thermoelectric element is provided on the enclosure wall of the switchboard, and when the temperature and humidity inside the switchboard reach a set value, the cooling fan is immediately operated to forcibly lower the temperature inside the enclosure. However, the conventional temperature control device is mounted on the wall of the enclosure, the perforated surface is processed on the wall of the enclosure so that the temperature control device is mounted to penetrate the wall of the enclosure, one side of the thermoelectric element inside the enclosure, the other side Install to expose outside of enclosure. Accordingly, the perforated surface for installing the temperature control device should be formed in a fairly wide area on the wall of the enclosure, which is difficult to install and apply to the actual switchboard.
본 발명은 전술한 바와 같은 요구를 충족시키기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 배전반에 설치가 용이한 배전반용 온도제어장치를 제공하는 것이다. The present invention was devised to meet the requirements as described above, and an object of the present invention is to provide a temperature control apparatus for a switchboard that is easy to install in a switchboard.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to those mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 배전반용 온도제어장치는 배전반의 함체에 장착되어 함체 내부의 온도를 제어하는 배전반용 온도제어장치로서, 상기 함체의 외부에 배치되는 열전모듈로서, 발열면 및 냉각면을 구비하는 열전소자와, 상기 열전소자의 발열면에 부착되는 냉각핀을 포함하는 발열블록과, 상기 열전소자의 냉각면에 부착되는 냉각핀을 포함하는 냉각블록을 포함하는, 열전모듈; 상기 함체의 내부에 배치되고, 하우징과 상기 함체 내부의 공기를 빨아들여 상기 하우징 내부로 송풍시키는 송풍팬을 포함하는 열교환모듈; 및 내부에서 유동하는 열교환 매체를 통해 상기 열전모듈과 상기 열교환모듈 사이에 온도를 전달하는 환형의 순환 파이프로서, 상기 열전모듈의 발열블록과 상기 열교환모듈에 걸쳐 연장 형성되어 상기 열전모듈의 고온의 열을 상기 열교환모듈에 전달하는 발열 순환 파이프와, 상기 열전모듈의 냉각블록과 상기 열교환모듈에 걸쳐 연장 형성되어 상기 열전모듈의 저온의 열을 상기 열교환모듈에 전달하는 냉각 순환 파이프를 포함하는, 순환 파이프; 를 포함하고, 상기 함체의 벽면에는 적어도 하나의 타공부가 형성되고, 상기 순환 파이프는 상기 타공부를 통해 상기 함체의 벽면을 관통하며, 상기 타공부는 상기 발열 순환 파이프 또는 상기 냉각 순환 파이프의 직경에 대응하는 크기로 형성된다.A temperature control apparatus for a switchboard according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is a temperature control apparatus for a switchboard mounted on the enclosure of the switchboard to control the temperature inside the enclosure, as a thermoelectric module disposed outside the enclosure, And a cooling block including a thermoelectric element having a heating surface and a cooling surface, a heating block including a cooling fin attached to the heating surface of the thermoelectric element, and a cooling fin attached to the cooling surface of the thermoelectric element. Thermoelectric module; A heat exchange module disposed inside the enclosure, the heat exchange module comprising a blowing fan configured to suck the air inside the enclosure and blow the air into the housing; And an annular circulation pipe which transfers a temperature between the thermoelectric module and the heat exchange module through a heat exchange medium flowing therein, which extends across the heat generating block of the thermoelectric module and the heat exchange module. And a heat generating circulation pipe for transmitting the heat exchange module to the heat exchange module, and a cooling circulation pipe extending over the cooling block of the thermoelectric module and the heat exchange module to transfer the low temperature heat of the thermoelectric module to the heat exchange module. ; At least one perforated portion is formed on the wall surface of the enclosure, the circulation pipe passes through the wall surface of the enclosure through the perforated portion, the perforated portion diameter of the heat generating circulation pipe or the cooling circulation pipe It is formed in a size corresponding to.
또한, 상기 발열 순환 파이프는, 일측의 일부분이 상기 열전모듈의 발열블록을 통과하여 상기 발열면에 근접 배치되고, 타측의 일부분이 상기 열교환모듈의 하우징을 통과하여 상기 송풍팬의 일측에 배치되며, 상기 냉각 순환 파이프는, 일측의 일부분이 상기 열전모듈의 냉각블록을 통과하여 상기 냉각면에 근접 배치되고, 타측의 일부분이 상기 열교환모듈의 하우징을 통과하여 상기 송풍팬의 일측에 배치될 수 있다.In addition, the heat generating circulation pipe, a portion of one side is disposed close to the heat generating surface through the heating block of the thermoelectric module, the other portion is disposed on one side of the blower fan through the housing of the heat exchange module, The cooling circulation pipe may be disposed at one side of the blower fan through a portion of one side of the thermoelectric module close to the cooling surface, and a portion of the other side of the cooling circulation pipe through the housing of the heat exchange module.
또한, 상기 발열 순환 파이프의 일측과 타측, 상기 냉각 순환 파이프의 일측과 타측은 각각 커넥터를 통해 서로 연결될 수 있다.In addition, one side and the other side of the heat generating circulation pipe, one side and the other side of the cooling circulation pipe may be connected to each other through a connector.
또한, 상기 발열 순환 파이프의 상기 일측 일부분은 복수회 만곡되어 상기 발열면에 평행하게 병렬 배치되고, 상기 발열 순환 파이프의 상기 타측 일부분은 복수회 만곡되어 상기 송풍팬에 평행하게 병렬 배치되며, 상기 냉각 순환 파이프의 상기 일측 일부분은 복수회 만곡되어 상기 냉각면에 평행하게 병렬 배치되고, 상기 냉각 순환 파이프의 상기 타측 일부분은 복수회 만곡되어 상기 송풍팬에 평행하게 병렬 배치될 수 있다. The one side portion of the exothermic circulation pipe is bent a plurality of times and disposed in parallel to the heating surface, and the other side portion of the exothermic circulation pipe is bent several times and disposed in parallel to the blowing fan, and the cooling is performed. The one side portion of the circulation pipe may be bent several times and disposed in parallel to the cooling surface, and the other portion of the cooling circulation pipe may be bent several times and disposed in parallel to the blowing fan.
본 발명의 실시예에 따른 배전반용 온도제어장치에 따르면, 함체 벽면에 순환 파이프가 관통할 정도의 작은 사이즈로 타공부만 가공하기만 하면 충분하므로, 기존의 넓은 타공면을 가공할 필요가 없어 설치가 용이한 이점이 있다. According to the temperature control apparatus for the switchboard according to the embodiment of the present invention, it is enough to process only the perforated part to a size small enough to penetrate the circulation pipe to the wall of the enclosure, it is not necessary to process the existing wide perforated surface There is an easy advantage.
또한, 타공부를 통해 순환 파이프를 함체 내부에 삽입시킨 후에 함체 내부에 배치된 열교환모듈의 순환 파이프를 커넥터로 간단히 연결하는 작업으로 온도제어장치를 용이하게 설치할 수 있다. 또, 열전모듈과 열교환모듈이 커넥터에 의해 간단히 탈부착 가능하기 때문에, 어느 한 구성품을 손쉽게 수리 또는 교체하는 것이 가능하다.In addition, the temperature control device can be easily installed by inserting the circulation pipe into the enclosure through the hole and simply connecting the circulation pipe of the heat exchange module disposed in the enclosure to the connector. In addition, since the thermoelectric module and the heat exchange module are easily detachable by the connector, it is possible to easily repair or replace any component.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배전반용 온도제어장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배전반용 온도제어장치의 투시 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배전반용 온도제어장치의 투시 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배전반용 온도제어장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배전반용 온도제어장치의 사시도이다.1 is a perspective view of a temperature control apparatus for a switchboard according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective perspective view of a temperature control apparatus for a switchboard according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a temperature control apparatus for a switchboard according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a temperature control apparatus for a switchboard according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of a temperature control apparatus for a switchboard according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 뒤에 설명이 되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐를 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 뒤에 설명되는 용어들은 본 발명에서의 구조, 역할 및 기능 등을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.Objects and effects of the present invention, and technical configurations for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described later in detail in conjunction with the accompanying drawings. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily flow the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. The terms to be described later are terms defined in consideration of structures, roles, functions, and the like in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 오로지 특허청구범위에 기재된 청구항의 범주에 의하여 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below but may be implemented in various forms. The present embodiments are merely provided to complete the disclosure of the present invention, and to fully inform the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is described only in the claims. It is only defined by the scope of the claims. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하며, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail preferred embodiments of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배전반용 온도제어장치의 사시도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배전반용 온도제어장치의 투시 사시도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배전반용 온도제어장치의 투시 사시도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배전반용 온도제어장치의 단면도, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배전반용 온도제어장치의 사시도이다.1 is a perspective view of a temperature control apparatus for a switchboard according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view of a temperature control apparatus for a switchboard according to an embodiment of the present invention, Figure 3 according to an embodiment of the present invention 4 is a perspective view of a switchboard temperature control device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a perspective view of a switchboard temperature control device according to an embodiment of the present invention.
이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배전반용 온도제어장치(100)는 배전반의 함체에 장착되어 함체 내부의 온도를 제어하는 배전반용 온도제어장치(100)로서, 함체의 외부에 배치되는 열전모듈(110), 함체의 내부에 배치되는 열교환모듈(130), 환형의 순환 파이프(150)를 포함하여 구성된다. Referring to these drawings, the switchboard
열전모듈(110)은 발열면(111A) 및 냉각면(111B)을 구비하는 열전소자(Thermoelectric Element; 111)를 포함한다. 열전소자는 공지의 펠티에 효과(Peltier effect)에 의한 흡열 및 발열을 이용한 반도체 소자로서, 비스무트와 테르르의 화합물(Bi2Te3) 등의 반도체로 만든 PN접합을 사용한다. 열전소자는 종래의 온도제어장치에 사용되는 공지의 소자로서 자세한 설명은 생략한다. 이러한 열전소자의 양측면은 각각 냉각면(111B) 및 발열면(111A)이 구비되는데, 열전소자(111)의 발열면(111A)에는 복수의 냉각핀(P)이 설치된 발열블록(113)이 구비되고, 열전소자(111)의 냉각면(111B)에는 복수의 냉각핀(P)이 설치된 냉각블록(115)이 구비된다. 발열블록(113)과 냉각블록(115) 사이에는 단열재 패널이 형성될 수 있다. 이렇게 구성된 열전모듈(110)은 함체의 외부에 배치된다.The
한편, 열교환모듈(130)은 하우징(131)과, 함체 내부의 공기를 빨아들여 하우징(131) 내부로 송풍시키는 송풍팬(133)을 포함하여 구성된다. 하우징(131)은 후술하는 바와 같이 함체 내부로 연장되어 들어온 발열 순환 파이프(151)의 타측 일부분과 냉각 순환 파이프(153)의 타측 일부분을 수용한다. 그리고, 하우징(131)에는 공기 방출구가 형성되어 있어, 송풍팬(133)의 가동으로 함체 내부의 공기가 하우징(131)의 내부로 유입되면, 공기가 발열 순환 파이프(151)의 타측 일부분과 냉각 순환 파이프(153)의 타측 일부분을 경유한 후 공기 방출구를 통해 다시 하우징(131) 밖의 함체로 순환한다. 후술하는 바와 같이, 열교환모듈(130)의 하우징(131) 내부에는 발열 순환 파이프(151)와 냉각 순환 파이프(153)의 일부분이 경유하는데, 송풍팬(133)의 일측에 배치된다. 구체적으로 도 4에 도시된 바와 같이, 발열 순환 파이프(151)-냉각 순환 파이프(153)-송풍팬(133)의 순서로 배열될 수도 있고, 냉각 순환 파이프(153)-발열 순환 파이프(151)-송풍팬(133)의 순서로 배열될 수도 있다. 이렇게 구성된 열교환모듈(130)은 함체의 내부에 배치된다.Meanwhile, the
한편, 환형의 순환 파이프(150)는 내부에서 유동하는 열교환 매체를 통해 열전모듈(110)과 열교환모듈(130) 사이에 온도를 전달한다. 순환 파이프(150)는 열전모듈(110)의 발열블록(113)과 열교환모듈(130)에 걸쳐 연장된 발열 순환 파이프(151)와, 열전모듈(110)의 냉각블록(115)과 열교환모듈(130)에 걸쳐 연장된 냉각 순환 파이프(153)로 구성된다. 발열 순환 파이프(151)는 함체의 벽면(10)을 관통하고 있고, 그 일측은 함체의 외부로 연장되고 타측은 함체의 내부로 연장되는데, 일측의 일부분은 함체 외부의 열전모듈(110)의 발열블록(113)을 통과하여 발열면(111A)에 근접 배치되고, 타측의 일부분은 함체 내부의 열교환모듈(130)의 하우징(131)을 통과하여 송풍팬(133)의 일측에 배치된다. 한편, 냉각 순환 파이프(153)는 함체의 벽면(10)을 관통하고 있고, 그 일측은 함체의 외부로 연장되고 타측은 함체의 내부로 연장되는데, 일측의 일부분이 함체 외부의 열전모듈(110)의 냉각블록(115)을 통과하여 냉각면(111B)에 근접 배치되고, 타측의 일부분은 함체 내부의 열교환모듈(130)의 하우징(131)을 통과하여 송풍팬(133)의 일측에 배치된다. 이때, 냉각 순환 파이프(153) 내부에는 냉각유 또는 냉매가스를 채우고, 발열 순환 파이프(151) 내부에는 열매체유를 채우는 것이 가능하다. 이에 따라 소비 에너지 대비 열교환 효율을 극대화할 수 있다.On the other hand, the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 함체의 벽면(10)에는 적어도 하나의 타공부(170)가 형성되고, 이들 순환 파이프(150)는 타공부(170)를 통해 함체의 벽면(10)을 관통한다. 발열 순환 파이프(151)와 냉각 순환 파이프(153)는 타공부(170)를 통해 함체 벽면(10)을 관통하여 배치되고 일측 일부분과 타측 일부분이 각각 열전모듈(110)과 열전달모듈에 도달하는 것이다. 이때, 타공부(170)는 발열 순환 파이프(151) 또는 냉각 순환 파이프(153)의 직경에 대응하는 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 순환 파이프(150)는 열교환 매체가 순환 파이프(150) 내부에서 순환하면서 열전모듈(110)의 고온 또는 저온의 열을 열교환모듈(130)에 전달하는 방식인데, 순환 파이프(150)를 통해 유동하는 동안에 열교환 매체의 온도가 유지될 수 있도록 순환 파이프(150)가 공기와 접촉 면적을 제한할 필요가 있으며, 이에 순환 파이프(150)의 외경은 사이즈가 작은 것이 바람직하다. 이에 따라, 타공부(170)도 순환 파이프(150)의 외경에 대응하는 사이즈로 작게 타공하면 충분하다. 기존에는 함체의 벽면(10)에 타공면을 가공하여 온도제어장치가 함체 벽면(10)에 장착하되, 열전소자(111)의 한쪽 면은 함체 내부에, 다른 한쪽 면은 함체 외부에 노출되도록 설치하여야 하고, 이 경우 함체 벽면(10)에는 온도제어장치의 사이즈에 대응하는 넓은 면적의 타공면을 형성하여야 했다. 이에 반해, 열전모듈(110)과 열교환모듈(130)을 각각 개별 구성으로 분리시키고, 순환 파이프(150)를 통해 이들 모듈을 연결시키는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도제어장치 구조에 따르면, 함체 벽면(10)에는 순환 파이프(150)가 관통할 정도의 작은 사이즈로 타공부(170)만 가공하기만 하면 충분하다. 이에 따라 기존의 넓은 타공면을 가공할 필요가 없으므로 설치가 용이한 이점이 있다. Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, at least one perforation 170 is formed on the
한편, 발열 순환 파이프(151)의 일측과 타측, 냉각 순환 파이프(153)의 일측과 타측은 각각 커넥터(180)를 통해 서로 연결된다. 구체적으로 설명하면, 열전모듈(110)의 발열블록(113)으로부터 한 쌍의 발열 순환 파이프(151)가 외부로 연장되고 연장된 파이프는 타공부(170)를 관통하여 함체 벽면(10) 내부로 연장된다. 그리고, 열교환모듈(130)에서도 한 쌍의 발열 순환 파이프(151)가 외부로 연장된다. 열전모듈(110) 측의 발열 순환 파이프(151)는 열교환모듈(130) 측의 발열 순환 파이프(151)와 연결되어 열교환 매체가 순환가능한 일체의 순환 파이프(150)를 형성하는데, 발열 파이프는 커넥터(180)를 통해 연결된다. 마찬가지로, 열전모듈(110)의 냉각블록(115)으로부터 한 쌍의 냉각 순환 파이프(153)가 외부로 연장되고 연장된 파이프는 타공부(170)를 관통하여 함체 벽면(10) 내부로 연장된다. 그리고, 열교환모듈(130)에서도 한 쌍의 냉각 순환 파이프(153)가 외부로 연장된다. 열전모듈(110) 측의 냉각 순환 파이프(153)는 열교환모듈(130) 측의 냉각 순환 파이프(153)와 연결되어 열교환 매체가 순환가능한 일체의 순환 파이프(150)를 형성하는데, 냉각 파이프는 커넥터(180)를 통해 연결된다. 이러한 구성에 의하면, 타공부(170)를 통해 순환 파이프를 함체 내부에 삽입시킨 후에 함체 내부에 배치된 열교환모듈(130)의 순환 파이프를 커넥터(180)로 간단히 연결하는 작업으로 본 발명의 온도제어장치(100)를 설치할 수 있게 된다. 또, 열전모듈(110)과 열교환모듈(130)이 커넥터(180)에 의해 간단히 탈부착 가능하기 때문에, 어느 한 구성품을 손쉽게 교환, 교체하는 것이 가능하다. Meanwhile, one side and the other side of the
한편, 순환 파이프(150)에는 열교환 매체를 강제 순환시키기 위한 펌프(P)와, 순환을 제어하기 위한 밸브(V)를 더 구비할 수 있다. Meanwhile, the
한편, 순환 파이프(150)의 일측 일부분과 타측 일부분의 형상은 접촉 면적을 최대화하기 위하여 복수회로 만곡된 구조를 채택할 수 있다. 구체적으로, 발열 순환 파이프(151)의 일측 일부분은 복수회 만곡되어 열전소자(111)의 발열면(111A)에 평행하게 병렬 배치될 수 있다. 이에 따라, 발열면(111A)이 발열시에 발열면(111A)의 온도가 순환 파이프(150)에 보다 효과적으로 열전달될 수 있고, 순환 파이프(150)의 열교환 매체의 온도를 신속하게 향상시킬 수 있다. 또한, 발열 순환 파이프(151)의 타측 일부분도 복수회 만곡되어 송풍팬(133)에 평행하게 병렬 배치될 수 있다. 이에 따라 송풍팬(133)에 의해 열교환모듈(130) 내부로 유입된 공기가 발열 순환 파이프(151)의 넓은 면적에서 접촉 가능하므로, 유입 공기의 차가운 공기가 신속하게 발열될 수 있다. 마찬가지로, 냉각 순환 파이프(153)의 일측 일부분은 복수회 만곡되어 냉각면(111B)에 평행하게 병렬 배치되고, 냉각 순환 파이프(153)의 타측 일부분은 복수회 만곡되어 송풍팬(133)에 평행하게 병렬 배치될 수 있다. 이에 따라, 열전모듈(110)의 냉각블록(115)에서는 열교환 매체의 온도가 신속하게 하강하고, 열교환모듈(130)에서는 유입 공기의 뜨거운 공기가 신속하게 냉각될 수 있다.On the other hand, the shape of one portion and the other portion of the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배전반용 온도제어장치(100)에 따른 온도 제어 메커니즘에 대하여 설명한다.On the other hand, the temperature control mechanism according to the
전자 기기의 발열에 의해 함체 내부가 설정 온도보다 높을 경우에는 함체의 내부 공기를 냉각시켜야 하는데, 먼저 제어부(미도시)에서 열전소자(111)의 냉각면(111B)이 냉각되도록 전류를 열전소자(111)에 인가한다. 열전소자(111)의 냉각면(111B)이 냉각되면 그 열이 냉각면(111B) 인근의 냉각 순환 파이프(153)에 전도되어 열교환 매체가 냉각된다. 제어부에서는 냉각 순환 파이프(153)에 설치된 펌프(P)를 가동시켜 열교환 매체를 함체 내부 방향으로 순환시킨다. 열교환 매체는 냉각 순환 파이프(153)를 통해 열교환모듈(130) 측으로 이동하고, 열교환모듈(130)에서는 송풍팬(133)을 가동시켜 함체 내부의 공기를 열교환모듈(130)의 하우징(131) 내부로 유입시킨다. 유입된 고온의 공기는 냉각 순환 파이프(153)에 접촉하면서 온도가 저하된 후 하우징(131) 밖으로 배출되고, 이에 따라 함체 내부 온도가 저하될 수 있다. 고온의 공기에 열을 전달한 열교환 매체는 온도가 상승한 채 함체 외부의 냉각블록(115) 측으로 순환 이동하는데, 냉각블록(115)에 설치된 냉각핀(P)은 열교환 매체의 상승된 온도를 외부로 방열시킨다. When the inside of the enclosure is higher than the set temperature due to the heat generation of the electronic device, the internal air of the enclosure should be cooled. First, a current is supplied to the thermoelectric device (not shown) so that the
반대로, 외부 환경에 의해 함체 내부가 설정 온도보다 낮을 경우에는 함체의 내부 공기를 발열시켜야 하는데, 먼저 제어부에서 열전소자(111)의 발열면(111A)이 발열되도록 전류를 열전소자(111)에 인가한다. 열전소자(111)의 발열면(111A)이 발열되면 그 열이 발열면(111A) 인근의 발열 순환 파이프(151)에 전도되어 열교환 매체가 발열된다. 제어부에서는 발열 순환 파이프(151)에 설치된 펌프(P)를 가동시켜 열교환 매체를 함체 내부 방향으로 순환시킨다. 열교환 매체는 발열 순환 파이프(151)를 통해 열교환모듈(130) 측으로 이동하고, 열교환모듈(130)에서는 송풍팬(133)을 가동시켜 함체 내부의 공기를 열교환모듈(130)의 하우징(131) 내부로 유입시킨다. 유입된 저온의 공기는 발열 순환 파이프(151)에 접촉하면서 온도가 상승된 후 하우징(131) 밖으로 배출되고, 이에 따라 함체 내부 온도가 높아질 수 있다. 열교환 매체는 다시 함체 외부의 발열블록(113) 측으로 순환 이동하는데, 발열블록(113)에 설치된 냉각핀(P)은 열교환 매체의 온도를 외부로 방열시킨다. 이때, 발열블록(113)에는 냉각 팬이 설치되어 외부의 공기를 발열블록(113) 측으로 강제 유입시켜 발열블록(113)의 냉각 효율을 높이는 것도 가능하다. On the contrary, when the inside of the enclosure is lower than the set temperature due to the external environment, the internal air of the enclosure must be generated. First, a current is applied to the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배전반용 온도제어장치(100)에 따른 제습 메커니즘에 대하여 설명한다. 함체 내부의 습도가 설정 습도보다 높을 경우에는 발열 순환 파이프(151)의 밸브(V)와 냉각 순환 파이프(153)의 밸브(V)를 모두 개방하고 펌프(P)를 작동시켜, 열전모듈(110) 측의 발열 순환 파이프(151)의 가열된 열교환 매체와 냉각 순환 파이프(153)의 냉각된 열교환 매체가 각각의 파이프를 통해 열교환모듈(130) 측으로 이송하게 한다. 이에 따라, 열교환모듈(130)의 하우징(131)을 통과하는 발열 순환 파이프(151)와 냉각 순환 파이프(153)에는 각각 가열 및 냉각된 열교환 매체가 순환하게 된다. 이때, 송풍팬(133)을 구동하여, 하우징 외부의 공기를 하우징 내부로 빨아들이거나 그 반대로 공기를 배출시켜 발열 순환 파이프(151)와 냉각 순환 파이프(153)를 순차적으로 접촉하게 한다. 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 열교환모듈(130)이 발열 순환 파이프(151)-냉각 순환 파이프(153)-송풍팬(133)의 순서로 배열되는 경우, 송풍팬(133)을 구동하여 공기를 하우징 밖으로 배출되도록 한다. 반대로, 열교환모듈(130)이 냉각 순환 파이프(153)-발열 순환 파이프(151)-송풍팬(133)의 순서로 배열되는 경우, 송풍팬(133)을 구동하여 공기를 하우징 내부로 유입되도록 한다. 이 과정에서 발열 순환 파이프(151)를 먼저 통과한 고온의 공기가 냉각 순환 파이프(153)을 거치면서 응결되며, 이에 따라 습도를 낮출 수 있다. On the other hand, it will be described a dehumidification mechanism according to the switchboard
이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것으로 이해되어야 한다. As mentioned above, although embodiment of this invention was described, the person of ordinary skill in the art should add, change, delete, add, etc. the component within the range which does not deviate from the idea of this invention described in the claim. The present invention may be modified and changed in various ways, and it should be understood that the present invention is included in the scope of the present invention.
100: 배전반용 온도제어장치 110: 열전모듈
111: 열전소자 113: 발열블록
115: 냉각블록 130: 열교환모듈
131: 하우징 133: 송풍팬
150: 순환 파이프 151: 발열 순환 파이프
153: 냉각 순환 파이프 170: 타공부
180: 커넥터100: temperature control device for the switchboard 110: thermoelectric module
111: thermoelectric element 113: heat generating block
115: cooling block 130: heat exchange module
131: housing 133: blowing fan
150: circulation pipe 151: heat generating circulation pipe
153: cooling circulation pipe 170: perforation
180: connector
Claims (4)
상기 함체의 외부에 배치되는 열전모듈로서, 발열면 및 냉각면을 구비하는 열전소자와, 상기 열전소자의 발열면에 부착되는 냉각핀을 포함하는 발열블록과, 상기 열전소자의 냉각면에 부착되는 냉각핀을 포함하는 냉각블록을 포함하는, 열전모듈;
상기 함체의 내부에 배치되고, 하우징과 상기 함체 내부의 공기를 빨아들여 상기 하우징 내부로 송풍시키는 송풍팬을 포함하는 열교환모듈; 및
내부에서 유동하는 열교환 매체를 통해 상기 열전모듈과 상기 열교환모듈 사이에 온도를 전달하는 환형의 순환 파이프로서, 상기 열전모듈의 발열블록과 상기 열교환모듈에 걸쳐 연장 형성되어 상기 열전모듈의 고온의 열을 상기 열교환모듈에 전달하는 발열 순환 파이프와, 상기 열전모듈의 냉각블록과 상기 열교환모듈에 걸쳐 연장 형성되어 상기 열전모듈의 저온의 열을 상기 열교환모듈에 전달하는 냉각 순환 파이프를 포함하는, 순환 파이프;
를 포함하고,
상기 함체의 벽면에는 적어도 하나의 타공부가 형성되고, 상기 순환 파이프는 상기 타공부를 통해 상기 함체의 벽면을 관통하며,
상기 타공부는 상기 발열 순환 파이프 또는 상기 냉각 순환 파이프의 직경에 대응하는 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는,
배전반용 온도제어장치.A temperature control device for a switchboard mounted on the enclosure of the switchboard and controlling the temperature inside the enclosure.
A thermoelectric module disposed outside of the enclosure, the thermoelectric element having a heat generating surface and a cooling surface, a heat generating block including a cooling fin attached to the heat generating surface of the thermoelectric element, and attached to the cooling surface of the thermoelectric element. A thermoelectric module including a cooling block including a cooling fin;
A heat exchange module disposed inside the enclosure, the heat exchange module comprising a blowing fan configured to suck the air inside the enclosure and blow the air into the housing; And
An annular circulation pipe that transfers a temperature between the thermoelectric module and the heat exchange module through a heat exchange medium flowing therein, which extends across the heat generating block of the thermoelectric module and the heat exchange module to heat high temperature heat of the thermoelectric module. A circulation pipe including an exothermic circulation pipe for transferring to the heat exchange module, and a cooling circulation pipe extending over the cooling block of the thermoelectric module and the heat exchange module to transfer low temperature heat of the thermoelectric module to the heat exchange module;
Including,
At least one perforation is formed on the wall of the enclosure, and the circulation pipe passes through the wall of the enclosure through the perforation.
The perforated part is formed in a size corresponding to the diameter of the heat generating circulation pipe or the cooling circulation pipe,
Temperature controller for switchboard.
상기 발열 순환 파이프는, 일측의 일부분이 상기 열전모듈의 발열블록을 통과하여 상기 발열면에 근접 배치되고, 타측의 일부분이 상기 열교환모듈의 하우징을 통과하여 상기 송풍팬의 일측에 배치되며,
상기 냉각 순환 파이프는, 일측의 일부분이 상기 열전모듈의 냉각블록을 통과하여 상기 냉각면에 근접 배치되고, 타측의 일부분이 상기 열교환모듈의 하우징을 통과하여 상기 송풍팬의 일측에 배치되는 것을 특징으로 하는,
배전반용 온도제어장치.The method of claim 1,
The heat generating circulation pipe, a portion of one side is disposed close to the heating surface by passing through the heating block of the thermoelectric module, a portion of the other side is disposed on one side of the blower fan through the housing of the heat exchange module,
The cooling circulation pipe, a portion of one side is disposed close to the cooling surface by passing through the cooling block of the thermoelectric module, and the other side is disposed on one side of the blower fan through the housing of the heat exchange module. doing,
Temperature controller for switchboard.
상기 발열 순환 파이프의 일측과 타측, 상기 냉각 순환 파이프의 일측과 타측은 각각 커넥터를 통해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는,
배전반용 온도제어장치.The method of claim 2,
One side and the other side of the heat generating circulation pipe, one side and the other side of the cooling circulation pipe is characterized in that connected to each other through a connector,
Temperature controller for switchboard.
상기 발열 순환 파이프의 상기 일측 일부분은 복수회 만곡되어 상기 발열면에 평행하게 병렬 배치되고, 상기 발열 순환 파이프의 상기 타측 일부분은 복수회 만곡되어 상기 송풍팬에 평행하게 병렬 배치되며,
상기 냉각 순환 파이프의 상기 일측 일부분은 복수회 만곡되어 상기 냉각면에 평행하게 병렬 배치되고, 상기 냉각 순환 파이프의 상기 타측 일부분은 복수회 만곡되어 상기 송풍팬에 평행하게 병렬 배치되는 것을 특징으로 하는,
배전반용 온도제어장치.
The method of claim 2,
The one side portion of the exothermic circulation pipe is bent a plurality of times arranged in parallel to the heating surface, the other portion of the exothermic circulation pipe is bent several times and arranged in parallel to the blowing fan,
The one side portion of the cooling circulation pipe is bent a plurality of times arranged in parallel to the cooling surface, the other portion of the cooling circulation pipe is bent several times, characterized in that arranged in parallel to the blowing fan,
Temperature controller for switchboard.
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