KR100680262B1 - 통신장비용 냉방장치의 응축기 튜브 연결구조 - Google Patents

통신장비용 냉방장치의 응축기 튜브 연결구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신장비의 냉방에 관한 것으로서, 특히 각종 통신장비가 설치된 기지국, 부스 등의 실내외 공간에 배치되는 냉각라인을 이중으로 구성하면서 한 쌍의 응축기용 튜브를 서로 간섭되지 않도록 길게 설치함으로써, 열교환 효율을 향상시켜 열발생에 의해 초래될 수 있는 통신장비의 오작동을 안정적으로 방지할 수 있는 통신장비용 냉방장치의 응축기 튜브 연결구조에 관한 것이다.
본 발명은 통신장비가 설치된 기지국의 실내에 배치되는 실내기 모듈과, 기지국의 실외에 배치되며 응축기가 구비되는 실외기 모듈로 구성되는 통신장비용 냉방장치의 응축기 튜브 연결구조에 있어서, 상기 실외기 모듈의 응축기에 내장된 한 쌍의 튜브는 제1튜브가 응축기의 일측 사이드 프레임으로 인입, 연장되어 타측 사이드 프레임에서 인출된 후에 이 타측 사이드 프레임의 수평 인접부로 다시 인입, 연장되어 상기 일측 사이드 프레임으로 인출된 다음에, 이 일측 사이드 프레임의 수직 인접부로 재차 인입, 연장되어 상기 타측 사이드 프레임으로 인출되는 방식이 계속해서 연속 반복되도록 설치되며, 제2튜브가 제1튜브와 동일한 방식으로 설치되되 제1튜브의 사이사이를 따라 서로 간섭되지 않도록 설치된다.
냉방장치, 통신장비, 튜브, 응축기, 실내기, 실외기

Description

통신장비용 냉방장치의 응축기 튜브 연결구조{CONNECTION STRUCTURE OF CONDENSER TUBES IN AIR CONDITIONING SYSTEM FOR COMMUNICATION EQUIPMENT}
도 1은 본 발명의 응축기 튜브 연결구조에서 통신장비용 냉방장치 전체를 나타내는 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명의 응축기 튜브 연결구조를 나타내는 정단면도,
도 3은 본 발명의 응축기 튜브 연결구조를 나타내는 횡단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 실내기 모듈 110: 팽창밸브
120: 브라인 냉각기 121: 브라인 냉각기용 튜브
130: 압축기 140: 실내 열교환기
141: 실내 열교환기용 튜브 150: 실내 송풍기
160: 냉매배관 170: 브라인배관
180: 통신장비 190: 실내온도 감지센서
200: 실외기 모듈 210: 순환펌프
220: 실외 열교환기 221: 실외 열교환기용 튜브
230: 응축기 231: 응축기용 튜브
231a: 제1튜브 231b: 제2튜브
232: 일측 사이드 프레임 233: 타측 사이드 프레임
240: 실외 송풍기 250: 실외온도 감지센서
260: 브라인온도 감지센서 270: 루버(Louver)
280: 리시버 드라이어 300: 기지국
본 발명은 통신장비의 냉방에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이중으로 구성된 냉각라인의 효율을 향상시켜서 기지국, 부스 등에 설치된 통신장비를 냉각시켜 과열을 안정적으로 방지할 수 있는 통신장비용 냉방장치의 응축기 튜브 연결구조에 관한 것이다.
일반적인 냉방장치(Air Conditioner)는 냉매가 증발할 때 주위에서 열을 빼앗는 증발열을 이용하는 것으로, 냉매로는 통상 저온에서도 쉽게 증발하는 암모니아, 프레온, 공비혼합냉매, 클로로메틸 등과 같은 액체를 사용한다.
이러한 통상적인 냉방장치는 압축기에서 고압으로 압축된 기체 상태의 냉매가 응축기를 거치면서 외기와의 열교환에 의해 고압의 액체상태의 냉매로 응축된 후에 팽창밸브 또는 모세관 등을 통해 저압의 액체상태 냉매로 변환된다.
그리고, 저압의 액체상태의 냉매는 증발기로 유입되어 내기와의 열교환에 의해 증발된 후에 다시 압축기로 유입되어 상술한 과정의 사이클이 순환되는데, 이 때 증발기에서 발생된 냉매의 증발열로 냉각된 공기는 송풍팬에 의해 냉방하고자 하는 소정의 공간이나 대상체로 송풍된다.
즉, 이러한 일반적인 냉방장치는 액화 및 증발 등과 같은 상변화가 용이한 냉매를 이용하여 냉방하고자 하는 소정의 공간이나 대상체를 냉각시킨다.
특히, 통신 기지국 또는 통신차량 등의 경우 그 내부에 다수의 유무선 통신장비들이 설치되는데, 이러한 통신장비들은 잦은 열발생에 의해 접촉불량 및 기기고장 등과 같은 각종 오동작을 유발할 수 있으므로 4계절 연중무휴로 냉방시켜야만 작동의 안정성을 확보할 수 있다.
하지만, 종래의 통신장비용 냉방장치는 외부의 온도에 따른 자연상태의 냉기를 적절히 이용하지 못하고, 단순히 외부전력에 의해 구동되는 방식을 채택함에 따라 그 전력낭비가 매우 심한 단점이 있다.
본 출원인은 이러한 문제점을 개선하기 위해 통신장비용 냉방장치 및 그 냉방 제어방법을 이미 개발하여 외기를 이용하면서 일측의 구성부품에 고장이 발생하더라도 실내공간의 냉방상태를 어느 정도 안정적으로 유지할 수 있는 발명을 이미 출원(출원번호 2005-14790호)한 바 있다.
그러나, 이중의 냉각라인에서 직렬연결된 두 개의 응축기 내에 각각 하나의 응축기용 튜브만을 내장하는 경우 열교환 효율이 다소 떨어지고, 일측의 응축기용 튜브에 하자발생시 전체적인 냉방이 제대로 되지 않는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 이중의 냉각라인을 구성하면서 응축기 내에 한 쌍의 응축기용 튜브를 서로 간섭되지 않도록 설치하여 냉방효율을 극대화하고 통신장비의 냉방상태를 안정적으로 유지할 수 있는 통신장비용 냉방장치의 응축기 튜브 연결구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 통신장비용 냉방장치의 응축기 튜브 연결구조는 통신장비가 설치된 기지국의 실내에 배치되는 실내기 모듈과, 기지국의 실외에 배치되며 응축기가 구비되는 실외기 모듈로 구성되는 통신장비용 냉방장치의 응축기 튜브 연결구조에 있어서,
상기 실외기 모듈의 응축기에 내장된 한 쌍의 튜브는 제1튜브가 응축기의 일측 사이드 프레임으로 인입, 연장되어 타측 사이드 프레임에서 인출된 후에 이 타측 사이드 프레임의 수평 인접부로 다시 인입, 연장되어 상기 일측 사이드 프레임으로 인출된 다음에, 이 일측 사이드 프레임의 수직 인접부로 재차 인입, 연장되어 상기 타측 사이드 프레임으로 인출되는 방식이 계속해서 연속 반복되도록 설치되며, 제2튜브가 제1튜브와 동일한 방식으로 설치되되 제1튜브의 사이사이를 따라 서로 간섭되지 않도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 실내기 모듈은,
냉매배관 상에 설치되는 팽창밸브와, 내장된 한 쌍의 브라인 냉각기용 튜브에 팽창밸브에서 연장된 냉매배관과 별도의 브라인배관이 각각 연결되는 브라인 냉각기와, 이 브라인 냉각기를 통과한 냉매를 압축시키는 압축기와, 내장된 실내 열교환기용 튜브에 브라인 냉각기에서 연장된 브라인배관이 연결되는 실내 열교환기와, 이 실내 열교환기에 근접하게 배치되는 실내 송풍기로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실외기 모듈은,
실내 열교환기에서 연장된 브라인배관과 병렬연결되는 한 쌍의 순환펌프와, 내장된 실외 열교환기용 튜브에 순환펌프에서 연장된 브라인배관이 연결되며 서로 직렬연결된 마주보는 한 쌍의 실외 열교환기와, 내장된 응축기용 튜브에 상기 실내기 모듈의 압축기에서 연장된 냉매배관이 서로 병렬연결된 마주보는 한 쌍의 응축기와, 상기 한 쌍의 실외 열교환기의 사이에 배치되는 실외 송풍기로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 실내기 모듈의 팽창밸브, 브라인 냉각기 및 압축기는 하나의 냉각그룹을 이루면서 이중으로 구성되되, 각 냉각그룹 전체는 별개의 냉매배관과 연결되며 두 개의 브라인 냉각기는 하나의 브라인배관과 직렬연결되고, 상기 실외기 모듈에서 한 쌍의 응축기에는 각각의 냉각그룹에서 연장된 냉매배관과 연결되는 한 쌍의 응축기용 튜브가 각각 내장되는 것을 특징으로 한다.
또 한편, 상기 실외기 모듈에서 한 쌍의 응축기에는 각각의 냉각그룹에서 연장된 냉매배관과 연결되는 한 쌍의 응축기용 튜브가 각각 내장되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 응축기 튜브 연결구조에서 통신장비용 냉방장치 전체를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도시된 바와 같이, 먼저 본 발명의 통신장비용 냉방장치를 개략적으로 살펴보면, 기지국(300)의 실내공간에 배치된 실내기 모듈(100) 및 기지국(300)의 실외공간에 배치된 실외기 모듈(200)로 구성된다.
실내기 모듈(100)은 팽창밸브(110), 브라인 냉각기(120), 압축기(130), 실내 열교환기(140) 및 실내 송풍기(150)로 이루어진다.
팽창밸브(110)는 2개의 냉매배관(160) 상에 각각 설치되며 냉매배관(160)으로부터 공급된 고압의 액상 냉매를 급격히 저온, 저압의 안개상태 냉매로 변화시킨다.
브라인 냉각기(120)에는 한 쌍의 브라인 냉각기용 튜브(121)가 내장되며 상기 팽창밸브(110)에서 연장된 냉매배관(160)과 별도의 브라인배관(170)이 상기 브라인 냉각기용 튜브(121)에 하나씩에 각각 연결된다.
압축기(130)는 상기 브라인 냉각기(120)를 통과한 냉매를 압축하는 것으로서, 기화된 냉매를 고압으로 압축하는 통상적인 압축기이다.
실내 열교환기(140)는 실내 열교환기용 튜브(141)가 내장되며 상기 브라인 냉각기(120)에서 연장된 브라인배관(170)이 이 실내 열교환기용 튜브(141)와 연결된다.
실내 송풍기(150)는 상기 실내 열교환기(140)의 열교환이 이루어지는 전열면 상에 근접하게 배치되어 실내 열교환기(140)의 열교환작용에 의해 형성된 냉기를 통신장비(180) 측으로 송풍하도록 구성된다.
또한, 상기 실내 송풍기(150)는 실내 열교환기(140)와 실내의 공기와의 접촉 및 열교환 효율을 증대시키는 역할을 한다.
실외기 모듈(200)은 순환펌프(210), 실외 열교환기(220), 응축기(230) 및 실외 송풍기(240)로 이루어진다.
순환펌프(210)는 한 쌍으로 구성되며 상기 실내 열교환기(140)에서 연장된 브라인배관(170)과 병렬연결되는데, 각 순환펌프(210)는 그 유입구 및 유출구 측에 조절밸브가 개별적으로 설치되어 통과하는 브라인의 유량을 적절히 조절하도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 한 쌍의 순환펌프(210)를 병렬적으로 설치한 이중의 브라인 순환구조를 채택함에 따라, 어느 일측의 순환펌프(210)에 고장이 발생할지라도 타측의 순환펌프(210)를 작동시킬 수 있으므로 기지국(300) 내의 통신장비의 냉방을 유지할 수 있다.
실외 열교환기(220)는 서로 마주보도록 배치되고 한 쌍이 직렬연결되며, 실외 열교환기용 튜브(221)가 내장되고 상기 순환펌프(210)에서 연장된 브라인배관(170)이 이 실외 열교환기용 튜브(221)와 연결된다.
이와 같이, 본 발명의 실외기 모듈(200)은 브라인배관(170)에 한 쌍의 실외 열교환기(220)를 직렬배치하는 이중의 구조를 채택함으로써, 열교환 효율을 배가시킬 수 있다.
응축기(230)는 상기 실외 열교환기(220)의 측면 인접부에 서로 마주보도록 배치되고 한 쌍이 병렬연결되며, 응축기용 튜브(231) 한 쌍이 내장되고 상기 실내기 모듈(100)의 압축기(130)에서 연장된 냉매배관(160)이 이 응축기용 튜브(231)에 연결된다.
응축기(230)는 상기 압축기(130)로부터 공급된 고압의 냉매를 응축하여 액화시키는 열교환기의 일종이다.
실외 송풍기(240)는 상기 한 쌍의 실외 열교환기(220)의 사이, 즉 한 쌍의 응축기(230)의 사이에 배치되며, 특히 실외 열교환기(220)의 열교환이 일어나는 전열면에 근접하게 배치되어 실외 열교환기(220)와 외부공기의 접촉 및 열교환 효율을 증대시킨다.
한편, 본 발명은 그 냉방작용을 효과적으로 제어하기 위해 기지국(300)의 실내에는 실내온도 감지센서(190)가 설치되고, 기지국의 실외에는 실외온도 감지센서(250)가 설치된다.
그리고, 상기 브라인배관(170)이 실내 열교환기(220)를 통과하여 실외기 모듈(200)로 인입되는 부분 상에 브라인온도 감지센서(260)가 설치된다.
이 실내온도 감지센서(190), 실외온도 감지센서(250) 및 브라인온도 감지센서(260)가 해당 온도를 감지하여 비교, 판단함으로써, 실내 열교환기(140)와 실외 열교환기(220)를 선택적으로 구동시켜 기지국(300) 내부를 냉방시킨다.
본 발명에 이용되는 냉매(Refrigerants)는 프레온, 암모니아, 클로로메틸, 공비혼합냉매 등이고, 브라인(Brine)은 CaCl2나 NaCl의 수용액으로 일반적인 냉매 또는 브라인이다.
도 2는 본 발명의 응축기 튜브 연결구조를 나타내는 정단면도이고, 도 3은 본 발명의 응축기 튜브 연결구조를 나타내는 횡단면도이다.
상기 응축기(230)에 각각 내장된 한 쌍의 응축기용 튜브(231) (도면에서 (a),(b))는 제1튜브(231a)와 제2튜브(231b)로 이루어지며, 제1튜브(231a)는 응축기(230)의 일측 사이드 프레임(232)로 인입, 길게 연장되어 타측 사이드 프레임(233)에서 인출된다.
그리고, 이 타측 사이드 프레임(233)의 수평 인접부로 다시 인입, 길게 연장되어 상기 일측 사이드 프레임(232)으로 인출된 다음에 이 일측 사이드 프레임(232)의 수직 인접부로 재차 인입, 길게 연장되어 상기 타측 사이드 프레임(233)으로 인출된다.
다음으로, 상기 과정이 동일한 방식으로 연속 반복되는데, 즉 타측 사이드 프레임(233)의 수평 인접부로 다시 인입, 길게 연장되어 상기 일측 사이드 프레임(233)으로 인출되는 방식으로 응축기(230)의 사이드 프레임(232,233)을 따라 계속해서 진행된다.
또한, 제2튜브(231b)는 상기 제1튜브(231a)와 동일한 방식으로 사이드 프레임(232,233)을 따라 설치되는데, 제2튜브(231b)는 제1튜브(231a)의 사이사이를 따라 설치되어 제1튜브(231a)와 서로 간섭되지 않도록 한다.
따라서, 응축기(230) 내에서 한 쌍의 튜브(231a,231b)가 서로 간섭받지 않으면서 촘촘히 설치됨으로써 응축기(230) 내의 공간을 최대한 활용하여 열교환 효율을 극대화할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 통신장비용 냉방장치의 응축기 튜브 연결구조는 다음과 같이 작용한다.
먼저, 기본적으로 본 발명에서 냉방장치는 이중의 냉각라인으로 이루어지기 때문에 실내온도감지센서(190)에 의해 감지된 실내온도에 따라, 각 냉각그룹(팽창밸브(110), 브라인 냉각기(120) 및 압축기(130))와 응축기(230)의 작동유무가 결정된다.
다음에, 실내 열교환기(140)에서 열교환되어 기지국(300) 내의 열을 흡수한 브라인은 실외 열교환기(220)를 통과하게 되는데, 이 때 실외온도 감지센서(250)와 브라인온도 감지센서(260)에 의해 감지된 실외온도와 브라인온도를 비교, 판단함에 따라, 실외 열교환기(220)의 작동유무가 결정된다.
이에 따라, 브라인은 실외 열교환기(220)에서 자연의 냉기와 열교환되어 소정의 온도로 냉각되거나 실외 열교환기(220)에서 열교환됨이 없이 실내기 모듈(200)로 바이패스된다.
그런데, 본 발명은 한 쌍의 순환펌프(110), 냉각그룹(110, 120, 130, 230)을 병렬로 설치하고, 브라인배관(170)을 이 냉각그룹에 연속해서 직렬로 통과시키는 이중의 브라인 순환구조를 채택함과 동시에, 냉매배관(160)을 분기시켜 각각의 응축기(230)에 내장된 한 쌍의 응축기용 튜브(231)와 연결시킴으로써, 열교환 효율을 높이고 일측의 응축기용 튜브(231)에 하자가 발생하더라도 나머지 응축기용 튜브(231)에 의해 어느 정도 안정적으로 통신장비의 냉방상태를 유지할 수 있다.
특히, 냉매배관(160)과 병렬연결된 응축기(230) 내로 순환되는 냉매가 통과하는 한 쌍의 응축기용 튜브(231)가 서로 간섭받지 않으면서 촘촘히 길게 설치됨으로써, 응축기(230) 내의 공간을 최대한 활용하여 냉매의 열교환 효율이 더욱 우수해진다.
이와 같이 구성된 본 발명의 통신장비용 냉방장치의 응축기 튜브 연결구조는 병렬연결에 의해 열교환 효율이 높고 일측의 응축기용 튜브에 하자가 발생하더라도 나머지 응축기용 튜브에 의해 안정적으로 통신장비의 냉방상태를 유지할 수 있으며, 응축기 내의 공간을 최대한 활용하여 냉매의 열교환 효율이 더욱 우수해지는 유용한 효과를 발휘한다.
본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형하여 실시할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게는 자명한 것이며, 따라서 그러한 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 통신장비가 설치된 기지국의 실내에 배치되는 실내기 모듈과, 기지국의 실외에 배치되며 응축기가 구비되는 실외기 모듈로 통신장비용 냉방장치가 구성되며, 상기 실내기 모듈과 상기 실외기 모듈은 냉매배관과 브라인배관으로 연결되며, 상기 통신장비용 냉방장치의 응축기 튜브 연결구조에 있어서,
    상기 실외기 모듈의 응축기에 내장된 한 쌍의 튜브중 하나로써, 응축기의 일측 사이드 프레임으로 인입, 연장되어 타측 사이드 프레임에서 인출된 후에 이 타측 사이드 프레임의 수평 인접부로 다시 인입, 연장되어 상기 일측 사이드 프레임으로 인출된 다음에, 이 일측 사이드 프레임의 수직 인접부로 재차 인입, 연장되어 상기 타측 사이드 프레임으로 인출되는 형태가 계속해서 연속 반복되도록 설치되는 제1튜브와;
    상기 실외기 모듈의 응축기에 내장된 한 쌍의 튜브중 다른 하나로써, 상기 제1튜브와 동일한 형태로 설치되되 제1튜브의 사이사이를 따라 서로 간섭되지 않도록 설치되는 제2튜브를; 포함하는 것을 특징으로 하는 통신장비용 냉방장치의 응축기 튜브 연결구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 실내기 모듈은,
    냉매배관 상에 설치되는 팽창밸브와, 내장된 한 쌍의 브라인 냉각기용 튜브에 팽창밸브에서 연장된 냉매배관과 별도의 브라인배관이 각각 연결되는 브라인 냉각기와, 이 브라인 냉각기를 통과한 냉매를 압축시키는 압축기와, 내장된 실내 열교환기용 튜브에 브라인 냉각기에서 연장된 브라인배관이 연결되는 실내 열교환기와, 이 실내 열교환기에 근접하게 배치되는 실내 송풍기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 통신장비용 냉방장치의 응축기 튜브 연결구조.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 실외기 모듈은,
    실내 열교환기에서 연장된 브라인배관과 병렬연결되는 한 쌍의 순환펌프와, 내장된 실외 열교환기용 튜브에 순환펌프에서 연장된 브라인배관이 연결되며 서로 직렬연결된 마주보는 한 쌍의 실외 열교환기와, 내장된 응축기용 튜브에 상기 실내기 모듈의 압축기에서 연장된 냉매배관이 서로 병렬연결된 마주보는 한 쌍의 응축기와, 상기 한 쌍의 실외 열교환기의 사이에 배치되는 실외 송풍기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 통신장비용 냉방장치의 응축기 튜브 연결구조.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 실내기 모듈의 팽창밸브, 브라인 냉각기 및 압축기는 하나의 냉각그룹을 이루면서 이중으로 구성되되, 각 냉각그룹 전체는 별개의 냉매배관과 연결되며 두 개의 브라인 냉각기는 하나의 브라인배관과 직렬연결되고, 상기 실외기 모듈에서 한 쌍의 응축기에는 각각의 냉각그룹에서 연장된 냉매배관과 연결되는 한 쌍의 응축기용 튜브가 각각 내장되는 것을 특징으로 하는 통신장비용 냉방장치의 응축기 튜브 연결구조.
  5. 삭제
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