KR101978430B1 - 탈부착 가능한 내함을 갖는 2중 구조의 함체 - Google Patents

Abstract

본 발명의 탈부착 가능한 내함을 갖는 2중 구조의 함체는, 물품들이 안치되는 내부 공간을 제공하며, 내부에서 발생된 열을 외부로 자연 순환되는 구조를 갖는 외함; 및 부품 및 PCB가 구분되어 실장 되며, 상기 외함의 내부 공간으로 삽입되어 부착 또는 탈착되는 구조를 갖는 내함을 포함하는 기술을 제공함에 기술적 특징이 있다.

Description

탈부착 가능한 내함을 갖는 2중 구조의 함체{Enclosure of Double Structure with Detachable Underware}

본 발명은 탈부착 가능한 내함을 갖는 2중 구조의 함체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물품들이 안치되는 내부 공간을 제공하며, 내부에서 발생된 열을 외부로 자연 순환되는 구조를 갖는 외함 및 부품 및 PCB가 구분되어 실장 되며, 상기 외함의 내부 공간으로 삽입되어 부착 또는 탈착되는 구조를 갖는 내함을 포함하는, 탈부착 가능한 내함을 갖는 2중 구조의 함체에 관한 것이다.

일반적으로 통신기기의 함체(이를테면, 전신주에 부착되는 데이터집중장치(DCU) 등)에는 각종 통신용 장비들이 장착되어 있는데, 그 중에는 이를테면, 고전력증폭모듈, RF(Radio Frequency) 신호처리모듈, 고속신호처리모듈, 전원공급모듈 및 디지털처리모듈 등 열을 많이 발생하는 장비들도 장착되어 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 외함과 내함의 구별이 없는 1중 구조의 함체 사진을 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 함체(100)는 외함(120)과 내함(110)의 구별이 없는 1중 구조를 갖는다.

이와 같은 종래기술에 따른 함체(100)의 1중 구조로 인해, 함체 내부의 내함(110)에 실장된 전기 부품들로 인하여 발생하는 열이 밖으로 배출 되지 못하여 내부 온도가 높아지게 되어 전기 부품의 고장이 많이 발생하는 문제점이 있었다.

또한 종래기술에 따른 내함(110)은 안쪽으로 눕혀 삽입되는 보드 하나에 모든 전기 부품들이 조립되어 있어서, 하나의 부품에 고장이 발생한 경우 보드 전체를 꺼내서 고장 난 부품을 교체해야 하는 단점이 존재하였다.

또한 종래기술은 함체의 내부 열로 화재가 발생된 경우, 자동으로 이를 감지하여 소화하는 장비가 함체에 부착되지 않아 함체 전체를 소실할 뿐 만 아니라, 주변으로 화재가 번져 대형 화재를 일으키는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2007-0091511호

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 물품들이 안치되는 내부 공간을 제공하며, 내부에서 발생된 열을 외부로 자연 순환되는 구조를 갖는 외함 및 부품 및 PCB가 구분되어 실장 되며, 상기 외함의 내부 공간으로 삽입되어 부착 또는 탈착되는 구조를 갖는 내함을 포함하는, 탈부착 가능한 내함을 갖는 2중 구조의 함체를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 탈부착 가능한 내함을 갖는 2중 구조의 함체는, 물품들이 안치되는 내부 공간을 제공하며, 내부에서 발생된 열을 외부로 자연 순환되는 구조를 갖는 외함; 및 부품 및 PCB가 구분되어 실장 되며, 상기 외함의 내부 공간으로 삽입되어 부착 또는 탈착되는 구조를 갖는 내함을 포함하는 기술을 제공한다.

본 발명은 내함이 외함의 내부로 자유로이 삽입되는 2중 구조를 갖고, 내함을 서브랙(subrack) 구조를 갖고, 서브랙(subrack)에 부품 및 PCB를 구분하여 조립 가능함으로 인해, 고장 시 고장 난 부품 및 PCB 만을 빼내어 교체 할 수 있는 기술적 효과가 있다.

또한 본 발명은 상판 방열부재에 형성된 제1 구멍들을 통해 자연적인 공기순환에 의한 방열 및 차열을 구현함으로써, 별도의 인위적인 방열장치를 함체 내부 또는 외부에 장착할 필요가 없음으로 인해, 비용, 설치, 유지 보수 등에 있어서 기술적 효과가 있다.

또한 본 발명은 함체 내부 일측면에 마이크로 소화캡슐을 부착함으로써, 외함의 내부 열로 화재가 발생된 경우, 자동으로 이를 감지 및 소화시켜 전자 부품들을 화재로부터 사전에 보호할 수 있는 기술적 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 외함과 내함의 구별이 없는 1중 구조의 함체 사진을 나타낸 것이다.
도 2a는 본 발명에 따른 2중 구조의 함체에 대한 전체 분해 사시도를 나타낸 것이다.
도 2b는 본 발명에 따른 2중 구조의 함체에 대한 전체 조립 사시도를 나타낸 것이다.
도 3a는 본 발명에 따른 외함의 전체 조립 상태를 사시도로 나타낸 것이다.
도 3b는 본 발명에 따른 외함의 전체 분해 상태를 사시도로 나타낸 것이다.
도 4a는 본 발명에 따른 상판 방열 부재의 외관을 사시도로 나타낸 것이다.
도 4b는 본 발명에 따른 상판 방열 부재의 외관을 평면도로 나타낸 것이다.
도 5a는 본 발명에 따른 제1 실시예로, 상판 방열부재의 구멍을 통한 자연 열 순환 과정을 정면도로 나타낸 것이다.
도 5b는 본 발명에 따른 제1 실시예로, 상판 방열부재의 구멍을 통한 자연 열 순환 원리를 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 6a는 본 발명에 따른 제2 실시예로, 외함의 내부 좌측면에 부착된 마이크로 소화캡슐을 나타낸 것이다.
도 6b는 본 발명에 따른 제2 실시예로, 외함의 내부 우측면에 부착된 마이크로 소화캡슐을 나타낸 것이다.
도 6c는 본 발명에 따른 제2 실시예로, 외함의 내부 상측면에 부착된 마이크로 소화캡슐을 나타낸 것이다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 2중 구조의 함체에 대한 전체 분해 사시도 및 전체 조립 사시도를 각각 나타낸 것이다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명에 따른 2중 구조의 함체(200)는 착탈 가능한 내함(210)이 외함(220)의 내부로 자유로이 삽입되어 내함(210)에 부착된 각종 전자 부품들이 안착되는 구조를 갖는다.

이를 부연설명하면, 내함(210)은 이를테면 서브랙(subrack) 구조 형태를 가지고 상기 외함(220)의 내부로 자유로이 삽입되며, 이 경우 상기 서브랙(subrack)에 부품 및 PCB를 구분하여 조립 가능함으로 인해, 고장 시 고장 난 부품 및 PCB 만을 빼내어 교체 할 수 있는 기술적 장점을 제공한다.

또한 상기 서브랙(subrack)의 일 측면에 핸들을 부착하고, 핸들을 통해 해당 판넬의 PCB를 손쉽게 꺼낼 수 있도록 함이 바람직하다.

또한 상기 서브랙(subrack)은 특수 재질(이를테면, AL5052-H32 등)을 사용함으로써, 실장된 PCB에서 발생하는 전자파의 차단율을 높여주고, 만일 전봇대에 설치된 함체(200)가 벼락을 맞더라도 특수 재질의 절연 기능을 통해 서브랙(subrack) 안에 있는 각종 부품들을 2중으로 보호할 수 있도록 함이 바람직하다.

외함(220)은 내부가 텅빈 직사각형의 박스 형태를 가지고, 상기 내함(210)이 자유로이 삽입되어 안착될 수 있는 내부 공간을 제공하며, 특히 상기 내함(210)에 부착된 전자 부품들에서 발생되는 열을 상부면에 부착된 상판 방열 부재(222)를 통해 자연 순환시키는 기능을 발휘할 수 있도록 해주는데, 이에 대한 구체적인 설명은 도 3a ~ 도 5b에서 후술한다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 외함의 전체 조립 상태 및 외함의 전체 분해 상태를 사시도로 각각 나타낸 것이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 상판 방열 부재의 외관을 사시도, 평면도 및 저면도로 각각 나타낸 것이다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 외함(220)은 직사면체의 외함 측면부재(221)를 상부 면에서 덮는 구조를 갖는 상판 방열부재(222)를 구비하는데, 이 경우 상판 방열부재(222)의 형태 및 방출 열 자연 순환 기능 등에 대해서는 이하 도 4a ~ 도 4b 및 도 5a, 도 5b에서 후술한다.

우선, 도 4a ~ 도 4b를 참조하면, 상판 방열부재(222)는 직사면체의 외함 측면부재(221)를 상부 면에서 덮도록 직사각형의 판상 형태를 가지며, 이 경우 판상은 일정한 두께를 가지며 가장 자리에 일정한 간격을 갖는 제1 구멍(h10)들이 형성되어 있다.

이를 부연설명하면, 상판 방열부재(222)는 외함(220) 내부에서 발생된 열을 자연 방출하도록, 직사각형의 판상의 가장자리에 일측과 타측으로 연장된 장공 형태를 가지면서 상하로 관통 형성된 복수개의 제1 구멍(h10)들을 형성(도 4a ~ 도 4b 참조)하고 있다.

이 경우 직사면체의 외함 측면부재(221)의 상부 면에는 상기 제1 구멍(h10)들과 대응하여 복수개의 제2 구멍(미도시)들이 형성될 수 있으며, 이에 따라 외함(220)의 내부에서 발생된 열이 자연적인 순환에 의해 외부로 방출될 수 있도록 해줄 수 있다.

이때 상기 제1 구멍(h10)들 또는 상기 제2 구멍들의 모양, 크기, 배치 간격 등은 상기 외함(220)의 크기, 배치 장소(바람 정도) 및 상기 내함(210)의 크기, 부착되는 부품들의 개수, 크기(발생열 정도) 등을 고려하여 변형 실시할 수 있음은 당연하다.

도 5a는 본 발명에 따른 제1 실시예로, 상판 방열부재의 구멍을 통한 자연 열 순환 과정을 정면도로 나타낸 것이고, 도 5b는 본 발명에 따른 제1 실시예로, 상판 방열부재의 구멍을 통한 자연 열 순환 원리를 설명하기 위해 도시한 것이다.

도 5a를 참조하면, 내함(210)에 부착된 전자 부품들에서 발생되는 열은 상부의 상판 방열부재(222)에 형성된 제1 구멍(h10)들을 통해 외부로 방출되고, 외부의 차가운 공기는 상기 상판 방열부재(222)에 형성된 제1 구멍(h10)들을 통해 내부로 자연 유입된다.

이하 도 5b를 참조하여, 상판 방열부재(222)에 형성된 제1 구멍(h10)들을 통한 자연적인 열 순환 원리를 설명한다.

도 5b를 참조하면, 외함(220)의 외부에서 바람이 불고 있을 때(고기압(H)), 내함(210)에 부착된 전자 부품들에서 발생되는 열은 외부 공기에 비해 뜨거워 위로 상승하여 상판 방열부재(222)에 형성된 제1 구멍(h10)들로 빠져 나가고, 외부의 차가운 공기(저기압(L))은 무거워 상판 방열부재(222)에 형성된 제1 구멍(h10)들을 통해 외함(220)의 내부로 자연적으로 유입되어 내부에서 발생된 열을 냉각 시켜준다.

즉 공기의 기온과 밀도는 하기 수학식1과 같이 반비례 관계를 갖는 물질 특성으로 인해, 외함(220) 내부의 따듯한 공기(발열)와 외부의 차가운 공기는 밀도 차이에 의해 자연 순환됨으로써, 본 발명에 따른 2중 구조의 함체(200)에 대한 자연적인 열방출 순환에 의한 방열 및 차열을 구현한다.

여기서, 공기의 밀도(ρ), 질량(m), 압력(P), 절대온도(T), 몰수(n), 기체상수(R)를 각각 의미한다.

이와 같이 본 발명은 자연적인 열방출 순환에 의한 방열 및 차열을 구현함으로써, 별도의 인위적인 방열장치(이를테면, 방열 팬, 냉각 팬 등)를 함체(200) 내부 또는 외부에 장착할 필요가 없음으로, 비용, 설치, 유지 보수 등에 있어서 기술적 장점을 갖는다.

도 6a, 도 6b 및 도 6c는 본 발명에 따른 제2 실시예로, 외함의 내부 좌측면, 우측면 및 상측면에 각각 부착된 마이크로 소화캡슐을 나타낸 것이다.

도 6a ~ 도 6c를 참조하면, 본 발명에 따른 2중 구조의 함체(200)는 외함(220)의 내부 좌측면(도 6a 참조), 우측면(도 6b 참조) 및 상측면(도 6c 참조)에 각각 마이크로 소화캡슐(f10)이 부착되는 구조를 가짐에 기술적 특징을 갖는데, 이 경우 마이크로 소화캡슐(f10)의 부착 위치, 부착 유형(이를테면, 패치형 등), 개수, 배열 등은 실시되는 환경을 고려하여 다양하게 변형할 수 있음은 당연하다.

여기서 마이크로 소화캡슐(f10)은 마이크로 기술과 소화장치 기술을 접목하여 화재 발생 시 자체 가동되어 일정 시간(이를테면, 15초 등) 경과 후 캡슐에 내장된 소화액을 외부로 분출시켜 자동 소화를 구현하는 소형의 탈부착 가능한 소화기기를 의미한다.

이하 본 발명에 사용된 마이크로 소화캡슐(f10)의 구조, 사용물질, 기능 등에 대해 부연 설명한다.

마이크로 소화캡슐(f10)은 일정한 형태(이를테면, 하우징 구조)를 가지며, 하우징(미도시)의 내부에 소정의 소화물질(미도시)을 충진 하고 있다.

이 경우 소화물질(미도시)은 화재에서 발생하는 열에너지를 전달받아 가열 기화하는 액체상의 기화성 물질로 이루어지며, 이를테면 플루오르화 케톤액 노백 1230을 포함하는 다양한 기화성 소화물질, 폴리프로필렌(polypropylene)을 포함하는 다양한 화합물을 사용할 수 있다.

이때, 상기 마이크로 소화캡슐(f10)은 기화하며 팽창되는 소화물질(미도시)의 부피 증가에 대응하여 팽창되며, 한계점에 이르면 소화물질(미도시)이 마이크로 소화캡슐(f10)의 하우징(미도시)을 뚫고 외부로 방출되므로, 마이크로 소화캡슐(f10)의 두께를 제어하여 소화물질(미도시)이 방출되는 시점을 제어할 수 있다.

즉, 외부에서 소화물질(미도시)로 전달되면서 가열된 소화물질(미도시)의 온도와 이에 따른 소화물질(미도시)의 팽창 정도를 계산하여 마이크로 소화캡슐(f10)의 두께를 설정함으로써, 지정된 화재 상황에서 마이크로 소화캡슐(f10)을 이용하여 화재를 진화시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 소화물질(미도시)은 일정 색상을 가지고, 마이크로 소화캡슐(f10)의 하우징(미도시) 역시 상기 상기 소화물질(미도시)의 색상에 대응하는 색상을 가질 수 있다.

이는 상기 소화물질(미도시)의 사용기간이 경과되면 액상의 소화물질이 자연 기화되어 마이크로 소화캡슐(f10)을 통해 외부로 방출될 수 있는, 즉 마이크로 소화캡슐(f10)의 자연 교체 주기가 다가온다.

그러나 케톤액을 포함하는 소화물질(미도시)의 경우 기화되어 외부로 방출되더라도 외부에서 파악하기 어려우므로 소화물질(미도시) 상에 염료를 섞고, 하우징(미도시)을 소화물질(미도시)에 함유된 염료가 외부로 방출될 시 염료와 접촉하여 뚜렷하게 표현 가능한 물질 또는 색상으로 코팅 또는 제조하여 마이크로 소화캡슐(f10)의 교체 시기를 파악하도록 한 것이다.

또한 마이크로 소화캡슐(f10)은 자신 또는 내부의 소화물질(미도시)이 자외선과 반응하는 것을 방지하기 위하여 마이크로 소화캡슐(f10)을 자외선 차단 코팅하여 화학반응에 대한 안정성을 향상시키도록 함이 바람직하다.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

200 : 2중 구조의 함체 220 : 외함
221 : 외함 측면부재 222 : 상판 방열부재
h10 : 제1 구멍 210 : 내함
f10 : 마이크로 소화캡슐

Claims (7)

1. 물품들이 안치되는 내부 공간을 제공하며, 내부에서 발생된 열을 외부로 자연 순환되는 구조를 갖는 외함; 및 부품 및 PCB가 구분되어 실장 되며 상기 외함의 내부 공간으로 삽입되어 부착 또는 탈착되는 구조를 갖는 내함을 포함하는 것을 특징으로 하며; 상기 외함은 내부가 텅빈 직사각형의 박스 형태를 가지고 상기 내함이 자유로이 삽입되어 안착될 수 있는 내부 공간을 제공하며, 내부에서 발생된 열을 외부로 자연 순환되도록 직사면체의 외함 측면부재를 상부 면에서 덮는 구조를 갖도록 상부면에 부착된 상판 방열 부재를 구비하여, 내함에 부착된 전자 부품들에서 발생되는 열을 상부면에 부착된 상판 방열 부재를 통해 자연 순환시키는 기능을 발휘할 수 있도록 해주며; 상기 상판 방열 부재는 상기 외함 측면부재의 상부 면을 덮는 구조의 직사각형의 판상 형태를 갖도록 구성되고, 일정한 두께를 가지며, 외함 내부에서 발생된 열을 자연 방출하도록, 직사각형의 판상의 가장자리에 일측과 타측으로 연장된 장공 형태를 가지면서 상하로 관통 형성된 복수개의 제1 구멍들이 형성되고; 상기 제1 구멍들은 상판 방열 부재의 가장 자리를 따라서 양측과 후방에 일정한 간격으로 이격 형성되고; 직사면체의 외함 측면부재의 상부 면에는 상기 제1 구멍들과 대응하여 복수개의 제2 구멍들이 형성되고, 이에 따라 외함의 내부에서 발생된 열이 자연적인 순환에 의해 외부로 방출되고;
   상기 내함은 서브랙 구조 형태를 가지고 상기 외함의 내부로 자유로이 삽입되도록 구성된 것으로, 서브랙에 부품 및 PCB가 구분되어 실장 되고, 손쉽게 몸체를 잡아당길 수 있도록 몸체 일 측면에 핸들이 부착된 형태를 갖으며; 내함에 부착된 전자 부품들에서 발생되는 열은 상부의 상판 방열부재에 형성된 제1 구멍들을 통해 외부로 방출되고, 외부의 차가운 공기는 상기 상판 방열부재에 형성된 제1 구멍들을 통해 내부로 자연 유입되는 것으로, 외함의 외부에서 바람이 불고 있을 때는 고기압에 해당하여 내함에 부착된 전자 부품들에서 발생되는 열은 외부 공기에 비해 뜨거워 위로 상승하여 상판 방열 부재에 형성된 제1 구멍들로 빠져 나가고, 외부의 차가운 공기는 저기압에 해당하여 무거워 상판 방열 부재에 형성된 제1구멍들을 통해 외함의 내부로 자연적으로 유입되어 내부에서 발생된 열을 냉각 시키며, 공기의 기온과 밀도는 반비례 관계를 갖는 물질 특성으로 인해, 외함 내부의 따듯한 공기와 외부의 차가운 공기는 밀도 차이에 의해 자연 순환됨으로써 2중 구조의 함체에 대한 자연적인 열방출 순환에 의한 방열 및 차열을 구현할 수 있는 것을 특징으로 한 탈부착 가능한 내함을 갖는 2중 구조의 함체.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서, 상기 외함은, 화재 발생 시 자체 가동되어 일정 시간경과 후 캡슐에 내장된 소화액을 외부로 분출시켜 자동 소화를 구현하는 소형의 탈부착 가능한 마이크로 소화캡슐이 외함 내부의 일측 면에 형성된 것을 특징으로 하는 탈부착 가능한 내함을 갖는 2중 구조의 함체.

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