KR101408068B1 - 복합식 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부로 공기가 유출입될 수 있는 개구부, 이를 개폐할 수 있는 회전덮개부 및 회전덮개부의 구동을 위한 전환조립체 및 냉각수의 공급에 의하여 냉각시킬 수 있는 파이프조립체를 포함하여 공랭식 및 수랭식 방법을 선택적으로 취하여 구동될 수 있는 복합식 냉각장치를 제공한다.
회전덮개부는 사용자의 신호를 수신한 제어부의 제어에 의하여 회전하고, 회전덮개부가 개구부를 덮으면 냉각수가 파이프조립체에 공급되어 수랭식 방법으로 구동된다.
펜조립체는 사용자의 신호를 수신한 제어부의 제어에 의하여 회전력이 가변된다.
필요에 따라 수랭식, 공랭식 냉각방법을 전환할 수 있으므로, 냉각효율이 향상되고 업무환경의 질을 높일 수 있다.

Description

복합식 냉각장치{COMPOSITE COOLING APPARATUS}

본 발명은 수랭식 및 공랭식 냉각방법으로 호환 가능한 냉각장치에 관한 발명이다.

함정전투체계의 정보는 다기능콘솔 및 캐비닛 등을 이용하여 획득된다. 상기 정보를 출력하기 위하여 구동되는 다기능콘솔 등은 열을 방출하며, 이를 식혀줄 필요가 있다. 따라서, 상기 냉각장치를 설치하며 냉각장치는 일반적으로 수랭식 냉각방식 또는 공랭식 냉각방식을 채택한다.

공랭식 냉각방식은 열에 의하여 온도가 높아진 공기를 외부로 방출시키고 찬 공기를 제공하는 방법이고, 수랭식 냉각방식은 찬 공기 대신 냉각수를 제공하여 온도를 낮추는 방법이다.

공랭식 냉각방식은 상대적으로 큰 소음을 유발하므로 운용자들의 업무환경의 질을 저하시키고, 수랭식 냉각방식은 적당한 냉각수가 공급되지 아니하는 경우에 장비의 운용이 불가능한 문제가 있다.

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 정상 운용시 소음을 최소화하기 위해 수랭식으로 운용되며 냉각수 공급이 불가한 상황에서 공랭식으로 전환 운용하는 냉각장치를 제공하는 것에 있다.

이와 같은 본 발명의 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 복합식 냉각장치는 바디부, 펜조립체, 파이프조립체 및 전환조립체를 포함한다. 상기 바디부는 외부로 공기가 유출되는 제1 개구부 및 외부로부터 공기가 유입되는 제2 개구부를 포함한다. 상기 펜조립체는 상기 바디부 내부에 장착되어 파이프조립체로의 공기 이동 및 외부로의 공기 이동을 형성한다. 상기 파이프조립체는 상기 바디부의 내부에 형성되어 상기 펜조립체의 구동에 의하여 이동된 공기의 온도를 낮추기 하여 제공되는 냉각수가 수용되도록 형성된다. 상기 전환조립체는 상기 바디부에 설치되고, 상기 펜조립체를 통과한 공기가 상기 제1 및 제2 개구부를 통해 이동하는 것을 차단하는 제1 상태 및 상기 차단이 해지되는 제2 상태로 전환되도록 구동한다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 전환조립체는 상기 공기의 이동을 가이드 하기 위해 상기 바디부에 회전가능하게 형성되는 회전덮개부, 상기 회전덮개부가 회전할 수 있도록 일방향으로 힘을 제공하는 전동실린더, 상기 전동실린더와 연결되어 일방향으로 힘을 전달하는 이동바 및 상기 일방향으로의 힘을 회전력으로 바꾸기 위하여 일단이 상기 이동바에 연결되어 일방향과 수직하는 방향으로 회전하도록 형성되는 절곡샤프트를 포함한다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 회전덮개부는 상기 제2 상태에서상기 제1 개구부를 열어 상기 펜조립체를 통과하는 공기가 상기 바디부의 외부로 방출되도록 가이드 하는 제1 회전덮개부재 및 상기 제2 개구부를 열어 상기 바디부의 외부로부터 공기가 유입되도록 가이드 하는 제2 회전덮개부재를 포함한다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제1 및 제2 회전덮개부재는 상기 파이프조립체의 양단부의 적어도 일부를 덮어 상기 펜조립체로부터 유입되는 공기 및 상기 외부로부터 유입되는 공기가 상기 파이프조립체로 유입되는 것을 차단한다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 회전덮개부는 상기 제1 상태에서 상기 제1 및 제2 개구부를 덮어 상기 펜조립체로부터 유입되는 공기가 상기 파이프조립체를 통과하도록 가이드한다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 사용자로부터 수신되는 신호에 따라 상기 전환조립체를 제1 또는 제2 상태로 전환되도록 제어하는 제어부를 더 포함한다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제어부는 상기 제1 상태일 때 장비 내부 온도에 따라 펜조립체의 회전력을 제어한다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 펜조립체는 내부 장치에 의하여 온도가 상승된 고온 공기를 상기 파이프조립체 또는 상기 제1 개구부로 통하여 외부로 유출시키는 제1 펜 및 상기 파이프조립체 또는 상기 외부로부터 상기 고온 공기보다 낮은 온도인 저온 공기를 상기 내부 장치를 향하여 유출시키도록 형성되는 제2 펜을 포함한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 전환조립체를 제어하여 수랭식 및 공랭식으로 선택적 운용이 가능하며 수랭식 운용시 펜조립체의 회전력을 제어하여 외부 환경 및 냉각수의 공급상태에 따라 전환할 수 있으므로 냉각효율이 향상된다.

또한, 수랭식 냉각방법에 의하면 소음을 줄일 수 있고, 사용자의 원격제어에 의하여 구동이 가능하므로 업무환경의 질이 향상된다.

도 1은 본 발명의 냉각장치의 분해 사시도.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 냉각장치의 구동방법을 설명하기 위한 분해사시도.
도 3a 및 도 3b는 도 2a 및 도 2b의 개념도.
도 4는 냉각장치의 구동에 따른 공기의 유동방향을 설명하기 위한 개념도.

이하, 본 발명과 관련된 냉각장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 예와 관련된 냉각장치의 사시도이다.

본 발명에 따른 냉각장치는 수랭식 방법 및 공랭식 방법의 냉각방법을 선택적으로 적용할 수 있는 복합식 냉각장치이다. 상기 냉각장치는 수랭식 방법에서 고온의 공기를 냉각하기 위한 파이프조립체(300), 수랭식 구동방법과 공랭식 구동방법을 전환시키는 전환조립체(500), 수랭식 방법 및 공랭식 방법에서 공기의 흐름을 제공하기 위한 팬 조립체(200) 및 이들을 수납하는 바디부(100)를 포함한다.

내부 장치에 의해 온도가 상승한 고온 공기와 온도가 하강된 저온 공기의 흐름은 수랭식 냉각방법과 공랭식 냉각방법이 구동됨에 따라 서로 다르다. 이하, 상기 복합식 냉각장치의 구체적인 구조 및 이의 구동방법에 따른 공기의 이동을 설명한다.

도 1 참조하면, 상기 바디부(100) 내부에 상기 파이프조립체, 상기 팬조립체 및 상기 전환조립체가 설치된다. 상기 전환조립체는 사용자의 조절에 의하여 수랭식 냉각방법 또는 공랭식 냉각방법으로 전환되는 경우 작동한다.

냉각장치가 수랭식으로 운용될 경우 상기 파이프조립체(300)의 본체(310)의 일단에는 온도가 상승된 뜨거운 공기가 유입되고, 상기 본체(310)의 타단에는 냉각수에 의하여 온도가 하강한 찬 공기가 유출된다.

상기 펜조립체는 상기 파이프조립체에 상기 뜨거운 공기를 유입시키고 찬 공기를 유출시킨다. 상기 펜조립체는 서로 이격되어 배치되는 제1 펜(210)과 제2 펜(220)을 포함한다. 예를 들어, 상기 제1 펜(210)으로부터 뜨거운 공기가 유입되고, 상기 제2 펜(220)을 통하여 찬 공기가 유출되도록 설치된다.

상기 본체(310)의 내부에는 서로 연결된 복수의 파이프(320)가 배치된다. 상기 파이프(320)로 냉각수가 공급되어 흐르게 되고, 상기 냉각수에 의하여 차가워진 공기가 상기 파이프조립체의 본체(310)의 타단으로 유출되게 된다.

상기 파이프의 양단과 연통되며, 냉각수를 일방향으로 흘려주는 냉각수 탱크(미도시)가 설치된다. 상기 냉각수 탱크와 연결되어 냉각수를 공급받고 상기 뜨거운 공기에 의하여 온도가 상승된 온수를 배출하기 위한 냉각수 유출입부(330)를 포함한다.

상기 뜨거워진 공기를 빠르게 식히기 위하여 상기 냉각수의 유입부는 상기 뜨거운 공기의 유입부와 인접하고, 상기 온도가 상승한 냉각수의 유출부는 상기 찬 공기의 유출부와 인접하게 형성될 수 있다.

상기 제1 펜(210)은 뜨거운 공기를 상기 파이프조립체(300)의 유입부로 이동시키고, 상기 제 2펜(220)은 상기 파이프조립체(300)의 유출부로부터 유출되는 찬 공기가 빠르게 이동하도록 돕는다.

냉각장치가 공랭식으로 운용될 경우 상기 바디부(100)의 일면에는 제1 및 제2 개구부(101, 102, 도 2a 참조)가 형성되고, 상기 제1 펜(210)을 통하여 유입된 뜨거운 공기는 상기 제1 개구부(101)를 통과하여 외부로 유출된다. 한편, 상기 차가운 외부 공기는 상기 제2 펜(220)의 회전에 의한 유입력에 의하여 내부로 유입된다.

이와 같이 상기 펜조립체는 상기 공랭식 방식 또는 수랭식 방식으로 구동되는 두 경우 모두 동작한다. 다만, 상기 펜조립체의 동작에 의해 이동하는 공기의 흐름은 상기 전환조립체(500, 도 2a)에 포함되는 제1 및 제2 회전덮개부(531, 532)에 의하여 다르게 조절된다. 상기 제1 및 제2 회전덮개부(531, 532)는 상기 냉각장치가 공랭식으로 구동되는 경우에는 상기 제1 및 제2 개구부(101, 102)를 열고, 수랭식으로 구동되는 경우에는 상기 제1 및 제2 개구부(101, 102)를 덮도록 설치된다.

이하, 상기 전환조립체(500)의 동작에 따른 복합식 냉각장치의 구동방법을 설명한다.

도 2a 및 도 2b는 도 1의 냉각장치의 구동방법을 설명하기 위한 분해사시도이고, 도 3a 및 도 3b는 도 2a 및 도 2b의 개념도이다. 도 2a 및 도 3a는 복합식 냉각장치가 공랭식으로 구동될 때이고, 도 2b 및 도 3b는 복합식 냉각장치가 수랭식으로 구동될 때를 설명하기 위한 도면이다.

먼저 도 2a를 참조하여, 상기 냉각장치가 공랭식에서 수랭식으로 또는 그 반대로 전환되어 구동되도록 동작하는 전환조립체(500)의 구성을 살펴본다. 상기 전환조립체(500)는 일방향을 움직이는 전동실린더(510), 상기 진동실린더(510)에 의하여 일방향을 따라 왕복이동 하는 이동바(520), 회전하여 각각 제1 및 제2 개구부(101, 102)를 개폐하는 제1 및 제2 회전덮개부(531, 532), 그리고 상기 이동바(520)에 의하여 회전하여 각각 제1 및 제2 회전덮개부(531, 532)를 회전시키는 제1 및 제2 절곡샤프트(521, 522)를 포함한다.

상기 전동실린더(510)는 x축 방향으로 구동되어 상기 이동바(520)를 상기 x축 방향을 따라 이동 시킨다. 상기 이동바(520)는 y축 방향으로 연장된다. 상기 이동바(520)의 양단에 상기 제1 및 제2 절곡샤프트(521, 522)의 일단이 연결된다. 상기 제1 및 제2 절곡샤프트(521, 522)는 상기 이동바(520)와 연결된 부분이 절곡되고, 상기 y축방향으로 연장된다. 상기 이동바(520)의 상기 x축방향으로 이동에 따라 상기 제1 및 제2 절곡샤프트(521, 522)가 z축을 기준으로 회전한다.

상기 제1 및 제2 절곡샤프트(521, 522)는 상기 제1 및 제2 회전덮개부(531, 532)의 일모서리와 연결된다. 따라서 제1 및 제2 절곡샤프트(521, 522)가 회전됨에 따라 상기 제1 및 제2 회전덮개부(531, 532)는 일모서리를 기준으로 회전하게 된다. 상기 제1 및 제2 회전덮개부(531, 532)는 회전에 의하여 상기 냉각장치의 내부 및 외부로의 이동을 가이드 한다.

즉, 상기 전동실린더(510)의 구동으로 상기 제1 및 제2 회전덮개부(531, 532)가 회전하고, 이에 따라 공랭식 또는 수랭식 방법으로 냉각장치가 구동된다. 이하, 냉각장치의 구성의 이동에 의하여 공랭식 또는 수랭식의 냉각구동을 설명한다.

도 2a는 공랭식으로 구동되는 냉각장치의 파이프조립체(300, 도1참조)를 제외한 분해사시도이다. 도 2a를 참조하면, 상기 제1 및 제2 회전덮개부(531, 532)는 상기 바디부(100)의 제1 및 제2 개구부(101, 102)가 열리도록 설치된다. 상기에서 설명한 바와 같이 상기 제1 및 제2 회전덮개부(531, 532)의 일모서리를 기준으로 회전하여 열린다.

도 3a를 참조하면, 상기 제1 펜(210) 및 상기 제2 펜(220)은 상기 바디부(100)의 일면으로부터 기 설정된 각을 이루며 돌출되는 제1 및 제2 측벽부(411, 421)에 고정된다.

일모서리를 기준으로 회전하여 상기 제1 및 제2 개구부(101, 102)가 열리도록 설치되는 제1 및 제2 회전덮개부(531, 532)의 다른 모서리가 각각 상기 제1 및 제2 측벽부(411, 421)과 인접하게 된다.

이에 따라 상기 제1 펜(210)을 통하여 들어온 뜨거운 공기는 상기 제1 회전덮개부(531)에 의하여 상기 파이프조립체(300)로의 이동이 차단된다, 또한, 뜨거운 공기는 상기 제1 개구부(101)를 통과하여 냉각장치의 외부로 방출된다. 즉, 상기 제1 회전덮개부(531)는 상기 제1 개구부(101)를 열어 뜨거운 공기를 내보내고, 상기 뜨거운 공기가 상기 파이프조립체(300)로 이동하는 경로를 차단한다.

한편, 상기 제2 회전덮개부(532)도 상기 제1 회전덮개부(531)와 마찬가지로 일모서리를 기준으로 회전하여 다른 모서리와 상기 제2 측벽부(421)가 인접하게 되며, 상기 제2 개구부(102)를 연다.

이에 따라, 상기 열림 상태인 제2 개구부(102)를 통하여 외부의 찬 공기가 유입된다. 찬 공기는 상기 제2 회전덮개부(532)에 의하여 상기 파이프조립체(300)로의 이동이 차단된다. 따라서 찬 공기는 제2 펜(220)에 통하여 냉각장치가 장착되는 장비의 내부로 유출된다.

즉, 상기 제1 펜(210)은 장비로부터 발생한 뜨거운 공기를 외부로 방출되게 하고, 제2 펜(220)은 외부로부터 유입되는 찬 공기를 장비로 제공하는 역할을 한다. 또한, 공랭식 방식으로 냉각장치를 구동하기 위하여 상기 제1 및 제2 회전덮개부(531, 532)는 공기가 상기 파이프조립체(300)로 유입되는 것을 차단한다.

한편, 도 2b는 냉각장치가 수랭식 방법으로 구동되는 때를 설명하기 위한 도면이다. 공랭식 방법에 의하여 구동되던 냉각장치의 상기 전동실린더(510)가 상기 x방향을 따라 상기 바디부(100)와 멀어지는 방향으로 이동한다. 이에 따라 상기 이동바(520)도 같은 방향으로 이동한다. 상기 이동바(520)의 이동에 의하여 상기 제1 및 제2 절곡샤프트(521, 522)가 반대방향으로 회전하고, 이에 연결되어 있는 제1 및 제2 회전덮개부(531, 532)가 일모서리를 기준으로 회전한다. 상기 제1 및 제2 회전덮개부(531, 532)의 회전에 의하여 상기 제1 및 제2 개구부(101, 102)가 닫히면 수랭식 방식으로 구동될 수 있게 된다.

도 2b를 참조하면, 상기 제1 및 제2 회전덮개부(531, 532)에 의하여 상기 제1 및 제2 개구부(101, 102)가 덮이므로, 개구부에 의한 공기이동이 제한된다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 회전덮개부(531, 532)는 상기 파이프조립체(300)로 이동하거나 파이프조립체(300)로부터 방출되는 공기의 흐름을 차단하지 않는다.

즉, 상기 제1 펜(210)을 통과하여 이동한 뜨거운 공기는 상기 파이프조립체(300)의 내부로 이동한다. 상기 파이프조립체(300)에 제공되는 냉각수에 의하여 상기 공기의 온도가 하강하여 상기 파이프조립체(300)로부터 방출된다. 파이프조립체(300)로부터 방출된 찬 공기는 상기 제2 펜(220)을 통과하여 상기 냉각장치가 장착된 장비의 내부로 방출된다.

즉, 상기 전동실린더(510)를 반대방향으로 구동시켜 공랭식 방식에서 수랭식 방식을 또는 그 반대로 전환시킬 수 있다. 이하, 도 4를 참조하여, 전환조립체(500)의 구동에 따른 각 구성요소들의 운동을 살펴본다.

도 4를 참조하면, 전동실린더(510)는 x방향을 따라 왕복 구동한다. 상기 전동실린더(510)에 의하여 상기 이동바(520)가 x방향을 따라 왕복 이 이동한다. 상기 이동바(520)의 이동에 의하여 제1 및 제2 절곡샤프트(521, 522)의 회전에 의하여 상기 제1 및 제2 회전덮개부(531, 532)가 일모서리를 기준으로 회전한다.

상기 제1 및 제2 회전덮개부(531, 532)은 제1 및 제2 개구부(101, 102)를 여닫고, 상기 파이프조립체(300)로의 공기이동을 차단하거나 해제한다. 상기 제1 및 제2 회전덮개부(532, 531)의 회전 이동에 근거하여 공랭식 또는 수랭식으로 냉각방식이 전환된다.

따라서, 상대적으로 소음이 적은 수랭식으로 냉각장치를 구동하고, 공급할 수 있는 냉각수가 제한되면 상기 전환조립체(500)를 구동시켜 공랭식으로 냉각장치를 구동할 수 있다.

상기 냉각장치는 공랭식 및 수랭식 구동의 전환을 제어하기 위한 제어부(미도시)를 포함한다. 상기 제어부는 사용자가 원격으로 이를 조정하기 위하여 사용자와 신호를 송수신할 수 있도록 설계된다.

상기 사용자의 신호에 따라서 상기 제어부는 상기 전동실린더(510)의 이동방향을 제어한다. 또한, 상기 전동실린더(510)의 이동으로 인하여 상기 제1 및 제2 회전덮개부(531, 532)의 회전 이동하게 되며, 이에 따라 상기 제1 및 제2 개구부(101, 102)와 상기 파이프조립체(300)로의 공기이동을 차단하거나 해제한다.

상기와 같이 설명된 냉각장치는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (7)

1. 외부로 공기가 유출되는 제1 개구부 및 외부로부터 공기가 유입되는 제2 개구부를 구비하는 바디부;
   상기 바디부 내부에 장착되어 상기 공기를 이동시키는 펜조립체;
   상기 바디부의 내부에 형성되어 상기 펜조립체의 구동에 의하여 이동된 공기의 온도를 낮추기 하여 제공되는 냉각수가 수용되도록 형성되는 파이프조립체; 및
   상기 바디부에 설치되고, 상기 펜조립체를 통과한 공기가 상기 제1 및 제2 개구부를 통한 이동하는 것을 차단하는 제1 상태 및 상기 차단이 해지되는 제2 상태로 전환되도록 구동하는 전환조립체를 포함하고,
   상기 전환조립체는,
   상기 공기의 이동을 가이드 하는 상기 바디부에 회전가능하게 형성되는 회전덮개부;
   상기 회전덮개부가 회전할 수 있도록 일방향으로 힘을 제공하는 전동실린더;
   상기 전동실린더와 연결되어 일방향으로 힘을 전달하는 이동바; 및
   상기 일방향으로의 힘을 회전력으로 바꾸기 위하여 일단이 상기 이동바에 연결되어 일 방향과 수직하는 방향으로 회전하도록 형성되는 절곡샤프트를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합식 냉각장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 회전덮개부는 상기 제2 상태에서
   상기 제1 개구부를 열어 상기 펜조립체를 통과하는 공기가 상기 바디부의 외부로 방출되도록 가이드 하는 제1 회전덮개부재; 및
   상기 제2 개구부를 열어 상기 바디부의 외부로부터 공기가 유입되도록 가이드 하는 제2 회전덮개부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합식 냉각장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 회전덮개부재는 상기 파이프조립체의 양단부의 적어도 일부를 덮어 상기 펜조립체로부터 유입되는 공기 및 상기 외부로부터 유입되는 공기가 상기 파이프조립체로 유입되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 복합식 냉각장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 회전덮개부는 상기 제1 상태에서 상기 제1 및 제2 개구부를 덮어 상기 펜조립체로부터 유입되는 공기가 상기 파이프조립체를 통과하도록 가이드 하는 것을 특징으로 하는 복합식 냉각장치.
6. 제1항에 있어서,
   사용자로부터 수신되는 신호에 따라 상기 전환조립체를 제1 또는 제2 상태로 전환되도록 제어하고 펜조립체의 회전력을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합식 냉각장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 펜조립체는,
   내부 장치에 의하여 온도가 상승된 고온 공기를 유입시켜, 상기 제1 상태에서 상기 고온공기를 파이프조립체로 유출시키고 제2 상태에서 상기 고온공기를 상기 제1 개구부로 유출시키는 제1 펜; 및
   상기 파이프조립체 또는 상기 외부로부터 상기 고온 공기보다 낮은 온도인 저온 공기를 상기 복합식 냉각장치가 장착되는 장비의 내부로 유출시키도록 형성되는 제2 펜을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합식 냉각장치.

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