KR102429400B1

KR102429400B1 - 방폭 구조를 갖는 이동통신 중계장치 및 그를 이용한 이동통신 시스템

Info

Publication number: KR102429400B1
Application number: KR1020220047021A
Authority: KR
Inventors: 구진모; 김상준; 이성창
Original assignee: 주식회사 디비콤
Priority date: 2022-04-15
Filing date: 2022-04-15
Publication date: 2022-08-04
Also published as: WO2023200057A1

Abstract

본 발명은 산업현장의 이동통신 음영지역을 해소할 수 있으며 안전한 방폭 구조를 제공하는, 방폭 구조를 갖는 이동통신 중계장치 및 그를 이용한 이동통신 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방폭 구조를 갖는 이동통신 중계장치는 이동통신 중계를 수행하는 메인보드, 메인보드가 내장되며 내압 방폭 구조를 제공하는 방폭함체, 링크안테나 포트, 서비스안테나 포트, 전원장치 및 전원연결부를 포함한다. 방폭함체는 전면함체와, 전면함체에 결합되며 전면함체와 형성하는 내부공간에 메인보드가 내장되는 후면함체를 구비한다. 링크안테나 포트는 후면함체의 상부에 설치되며, 이동통신 기지국 장치와 송수신을 수행하는 링크안테나가 설치된다. 서비스안테나 포트는 링크안테나 포트와 이웃하게 후면함체의 상부에 설치되며, 이동통신 기능을 갖는 단말기와 송수신을 수행하는 서비스안테나가 설치된다. 전원장치는 내부공간에 설치되며, 메인보드에 전원을 공급한다. 그리고 전원연결부는 후면함체의 외측면에 설치되며, 전원장치로 전원을 공급하는 외부전원이 연결되는 케이블 글랜드(cable grand), 단자대 및 부싱(bushing)을 구비한다.

Description

방폭 구조를 갖는 이동통신 중계장치 및 그를 이용한 이동통신 시스템{Mobile communication repeater with explosion-proof structure and mobile communication system using the same}

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방폭 구조를 갖는 이동통신 중계장치 및 그를 이용한 이동통신 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 고 위험 산업현장은 폭발, 질식 등의 위험성이 존재하므로 산업현장에 사용되는 장비 및 장치의 안전 규격에 대한 제한이 있다. 산업현장의 구조가 일시적 작업 또는 밀폐된 작업현장의 여건에 따라 대부분 이동통신 음영지역에 해당된다.

산업현장은 작업자의 안전을 위하여 안전 헬멧, 심박수 밴드, 스마트 안전조끼, 화학물질 누액감지기, 가스누설 경보기 등 다수의 안전 IoT 기기가 개발되고 있다.

하지만 상기와 같이 이동통신 음영지역에 존재하는 고위험 산업현장의 경우, 작업자의 원격 안전상황 모니터링을 위하여 이동통신을 기반으로 동작하는 안전 IoT 기기를 사용할 수가 없는 것이 현실이다.

공개특허공보 제2018-0105142호 (2018.09.27.)

따라서 본 발명의 목적은 고 위험 산업현장의 작업자의 안전을 위한 안전 IoT 기기의 사용 및 산업현장의 실시간 원격 관리를 위하여 이동통신 음영지역을 해소할 수 있는 방폭 구조를 갖는 이동통신 중계장치 및 그를 이용한 이동통신 시스템을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 이동통신 중계를 수행하는 메인보드; 상기 메인보드가 내장되며 내압 방폭 구조를 제공하는 방폭함체로서, 전면함체와, 상기 전면함체에 결합되며 상기 전면함체와 형성하는 내부공간에 상기 메인보드가 내장되는 후면함체를 구비하는 상기 방폭함체; 상기 후면함체의 상부에 설치되며, 이동통신 기지국 장치와 송수신을 수행하는 링크안테나가 설치되는 링크안테나 포트; 상기 링크안테나 포트와 이웃하게 상기 후면함체의 상부에 설치되며, 이동통신 기능을 갖는 단말기와 송수신을 수행하는 서비스안테나가 설치되는 서비스안테나 포트; 상기 내부공간에 설치되며, 상기 메인보드에 전원을 공급하는 전원장치; 및 상기 후면함체의 외측면에 설치되며, 상기 전원장치로 전원을 공급하는 외부전원이 연결되는 케이블 글랜드(cable grand), 단자대 및 부싱(bushing)을 구비하는 전원연결부;를 포함하는 방폭 구조를 갖는 이동통신 중계장치를 제공한다.

상기 전면함체와 상기 후면함체는 각각, 상기 메인보드와 상기 전원장치가 설치되는 상기 내부공간을 형성하는 설치부; 및 상기 설치부의 외곽에 형성되며, 상기 내부공간을 봉합하며, 상기 설치부 보다 두께가 두꺼운 접합부;를 포함할 수 있다.

상기 방폭함체는 상기 전면함체와 상기 후면함체가 알루미늄계 금속 소재로 제조될 수 있다.

상기 방폭함체는 상기 설치부의 두께가 3 mm 이상으로 설계되고, 상기 접합부의 두께가 25 mm 이상으로 설계되어 내부 방폭 구조를 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 이동통신 중계장치는, 상기 내부공간에 상기 메인보드를 덮도록 설치되어 EMI 차폐를 수행하는 내부커버; 및 상기 후면함체의 외측면에 상기 전원연결부를 덮도록 체결되어 안전증 방폭 구조를 제공하는 알루미늄계 금속 소재로 제조되는 후면커버;를 더 포함할 수 있다.

그리고 본 발명은, 이동통신 기지국 장치; 이동통신 기능을 갖는 단말기; 및 상기 이동통신 기지국 장치와 상기 단말기에 이동통신을 중계하는 상기 이동통신 중계장치;를 포함하는 방폭 구조를 갖는 이동통신 중계장치를 이용한 이동통신 시스템을 제공한다.

본 발명에 따른 이동통신 중계장치는 메인보드가 알루미늄계 금속 소재의 방폭함체에 내장된 구조를 갖기 때문에, 내압 방폭 구조를 제공할 수 있다. 특히 방폭함체를 형성하는 전면함체와 후면함체의 설치부 두께를 3 mm 이상으로 설계되고, 전면함체와 후면함체의 접합부 두께를 25 mm 이상으로 설계함으로써, 방폭함체의 내부에서 폭발이 발생하더라도, 방폭함체의 내부에서 발생된 폭발이 외부로 발산되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 이동통신 중계장치는 전원 연결부가 방폭함체와 분리하여 후면커버를 매개로 후면함체의 외부에 설치된 구조를 갖기 때문에, 방폭함체의 내부에서 폭발로 인해 전원연결부에 발화 등이 발생하지 않도록 안전증 방폭 구조를 제공한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방폭 구조를 갖는 이동통신 중계장치를 이용한 이동통신 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 다른 방폭 구조를 갖는 이동통신 중계장치를 보여주는 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 이동통신 중계장치의 전면을 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 2의 이동통신 중계장치의 후면을 보여주는 사시도이다.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방폭 구조를 갖는 이동통신 중계장치를 이용한 이동통신 시스템을 보여주는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 이동통신 시스템(400)은 고 위험 산업현장의 이동통신 음영지역에서도 원활하게 이동통신 서비스를 제공하는 시스템이다.

이러한 본 실시예에 따른 이동통신 시스템(400)은 이동통신 기지국 장치(100), 이동통신 기능을 갖는 단말기(200), 및 방폭 구조를 갖는 이동통신 중계장치(300)를 포함한다.

이동통신 기지국 장치(100), 단말기(200), 및 이동통신 중계장치(300) 간의 이동통신 서비스는 2G, 3G, 4G, 5G 중에 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으며, 이것에 한정되는 것은 아니다.

이동통신 기지국 장치(100)는 고 위험 산업현장 외부 지역에 설치되어 산업현장을 포함하여 이동통신 전파를 송수신 한다.

단말기(200)는 고 위험 산업현장에서 사용될 수 있는 안전방폭 IoT 기기 또는 이동통신 단말기를 포함한다.

그리고 이동통신 중계장치(300)는 고 위험 산업현장의 이동통신 음영지역에 설치되어 이동통신 기지국 장치(100)와 단말기(200) 간에 원격 이동통신이 가능하도록 이동통신 서비스를 지원한다.

특히 본 실시예에 따른 이동통신 중계장치(300)는 고 위험 산업현장의 작업자의 안전을 위한 단말기(200)의 사용 및 산업현장의 실시간 원격 관리를 위하여 이동통신 음영지역을 해소할 수 있는 방폭 구조를 갖는다.

이러한 본 실시예에 따른 이동통신 중계장치(300)에 대해서 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방폭 구조를 갖는 이동통신 중계장치(300)를 보여주는 분해 사시도이다. 도 3은 도 2의 이동통신 중계장치(300)의 전면을 보여주는 사시도이다. 그리고 도 4는 도 2의 이동통신 중계장치(300)의 후면을 보여주는 사시도이다.

본 실시예에 따른 이동통신 중계장치(300)는 메인보드(10), 방폭함체(20), 링크안테나 포트(30), 서비스안테나 포트(40), 전원장치(50) 및 전원연결부(60)를 포함한다. 메인보드(10)는 이동통신 중계를 수행한다. 방폭함체(20)는 메인보드(10)가 내장되며 내압 방폭 구조를 제공한다. 방폭함체(20)는 전면함체(21)와, 전면함체(21)에 결합되며 전면함체(21)와 형성하는 내부공간(25)에 메인보드(10)가 내장되는 후면함체(23)를 구비한다. 링크안테나 포트(30)는 후면함체(23)의 상부에 설치되며, 이동통신 기지국 장치(100)와 송수신을 수행하는 링크안테나가 설치된다. 서비스안테나 포트(40)는 링크안테나 포트(30)와 이웃하게 후면함체(23)의 상부에 설치되며, 단말기(200)와 송수신을 수행하는 서비스안테나가 설치된다. 전원장치(50)는 내부공간(25)에 설치되며, 메인보드(10)에 전원을 공급한다. 그리고 전원연결부(60)는 후면함체(23)의 외측면에 설치되며, 전원장치(50)로 전원을 공급하는 외부전원이 연결되는 케이블 글랜드(61; cable grand), 단자대(63) 및 부싱(65; bushing)을 구비한다. 그 외 본 실시예에 따른 이동통신 시스템(400)은 후면커버(80)와 내부커버(70)를 더 포함할 수 있다.

여기서 메인보드(10)는 수신된 이동통신 신호의 저 잡음 증폭 및 불요신호 필터링 고출력 증폭을 담당하며, 방폭함체(20)의 내부공간(25)에 설치된다.

방폭함체(20)는 내부공간(25)에서 발생될 수 있는 폭발이 외부로 발산되는 것을 방지하는 내압 방폭 구조를 제공한다. 이러한 방폭함체(20)는 전면함체(21)와 후면함체(23)를 포함한다. 전면함체(21)와 후면함체(23)는 각각, 설치부(27)와 접합부(29)를 포함한다. 설치부(27)는 메인보드(10)와 전원장치(50)가 설치되는 내부공간(25)을 형성한다. 그리고 접합부(29)는 설치부(27)의 외곽에 형성되며, 내부공간(25)을 봉합하며, 설치부(27) 보다 두께가 두껍다.

여기서 접합부(29)의 두께가 설치부(27) 보다 두꺼운 이유는, 내부공간(25)에 폭발이 발생할 경우, 폭발에 대한 응력이 상대적으로 취약한 전면함체(21)와 후면함체(23)가 접합된 접합부(29)에 주로 작용하기 때문이다. 따라서 접합부(29)의 두께를 설치부(27) 보다 두껍게 형성함으로써, 내부공간(25) 내에서 폭발에 따라 접합부(29)가 손상되는 것을 억제하여 내부공간(25)에서 발생될 수 있는 폭발이 외부로 발산되는 것을 방지할 수 있다.

전면함체(21)와 후면함체(23)의 접합부(29)는 볼트와 너트와 같은 결합부재를 매개로 결합되어 내부공간(25)을 견고하게 봉합할 수 있다.

이와 같은 방폭함체(20)는 전면함체(21)와 후면함체(23)가 알루미늄계 금속 소재로 제조되고, 설치부(27)의 두께가 3 mm 이상으로 설계되고, 접합부(29)의 두께가 25 mm 이상으로 설계되어 내부 방폭 구조를 제공할 수 있다.

후면함체(23)는 외측면에 메인보드(10)의 동작에 의해 내부공간(25)에서 발생되는 열을 외부로 신속하게 방출할 수 있는 복수의 방열핀과 같은 히트 싱크가 형성될 수 있다.

링크안테나 포트(30)는 이동통신 기지국 장치(100) 방향 이동통신 송수신을 담당하는 링크안테나가 연결되는 포트로써, 내압 방폭 용 N-Type 커넥터로 구현될 수 있다.

서비스안테나 포트(40)는 단말기(200)와의 송수신을 담당하는 서비스안테나가 연결되는 포트로써, 내압 방폭 용 N-Type 커텍터로 구현될 수 있다.

여기서 링크안테나 포트(30) 및 서비스안테나 포트(40)는 후면함체(23)의 설치부(27) 상단에 설치되며, 서로 이웃하게 설치될 수 있다. 물론 링크안테나 포트(30) 및 서비스안테나 포트(40)는 메인보드(10)에 전기적으로 연결된다.

전원장치(50)는 전원연결부(60)를 통해서 입력된 외부 전원을 메인보드(10)로 공급하는 역할을 수행한다.

내부커버(70)는 메인보드(10)의 내부 EMI 차폐를 위하여 추가될 수 있다. 내부커버(70)는 메인보드(10)를 덮으며, 전원장치(50)와 메인보드(10) 사이에 개재될 수 있다. 내부커버(70)의 소재로는 EMI 차폐가 가능한 금속 소재가 사용될 수 있다.

전원연결부(60)는 방폭함체(20)와 분리되어 외부함체(23)의 외측면에 설치된다. 이러한 전원연결부(60)는 전원장치(50)로 전원을 공급하기 위해서 외부 전원이 연결되는 부분이다. 전원연결부(60)는 외부 인입 전원 연결선이 연결되는 케이블 글랜드(61), 전원 연결을 위한 단자대(63), 및 부싱(65)을 포함한다.

그리고 후면커버(80)는 후면함체(23)의 외측면에 전원연결부(60)를 덮도록 체결되어 안전증 방폭 구조를 제공한다. 즉 후면커버(80)는 전원연결부(60)에서 발생될 수 있는 온도 또는 스파크에 의한 점화가 발생되지 않도록 과온방지와 전위차에 대한 절연거리를 제공한다. 이러한 후면커버(80)는 알루미늄계 금속 소재로 제조되며, 전원연결부(60)를 덮도록 판 형태로 구현될 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 따른 이동통신 중계장치(300)는 메인보드(10)가 알루미늄계 금속 소재의 방폭함체(20)에 내장된 구조를 갖기 때문에, 내압 방폭 구조를 제공할 수 있다. 특히 방폭함체(20)를 형성하는 전면함체(21)와 후면함체(23)의 설치부(27) 두께를 3 mm 이상으로 설계되고, 전면함체(21)와 후면함체(23)의 접합부(29) 두께를 25 mm 이상으로 설계함으로써, 방폭함체(20)의 내부에서 폭발이 발생하더라도, 방폭함체(20)의 내부에서 발생된 폭발이 외부로 발산되는 것을 방지할 수 있다.

그리고 본 실시예에 따른 이동통신 중계장치(300)는 전원연결부(60)가 방폭함체(20)와 분리하여 후면커버(80)를 매개로 후면함체(23)의 외부에 설치된 구조를 갖기 때문에, 방폭함체(20)의 내부에서 폭발로 인해 전원연결부(60)에 발화 등이 발생하지 않도록 안전증 방폭 구조를 제공한다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.

10 : 메인보드
20 : 방폭함체
21 : 전면함체
23 : 후면함체
25 : 내부공간
27 : 설치부
29 : 접합부
30 : 링크안테나 포트
40 : 서비스안테나 포트
50 : 전원장치
60 : 전원연결부
61 : 케이블 글랜드
63 : 단자대
65 : 부싱
70 : 내부커버
80 : 외부커버
100 : 이동통신 기지국 장치
200 : 단말기
300 : 이동통신 중계장치
400 : 이동통신 시스템

Claims

이동통신 중계를 수행하는 메인보드;
상기 메인보드가 내장되며 내압 방폭 구조를 제공하는 방폭함체로서, 전면함체와, 상기 전면함체에 결합되며 상기 전면함체와 형성하는 내부공간에 상기 메인보드가 내장되는 후면함체를 구비하는 상기 방폭함체;
상기 후면함체의 상부에 설치되며, 이동통신 기지국 장치와 송수신을 수행하는 링크안테나가 설치되는 링크안테나 포트;
상기 링크안테나 포트와 이웃하게 상기 후면함체의 상부에 설치되며, 이동통신 기능을 갖는 단말기와 송수신을 수행하는 서비스안테나가 설치되는 서비스안테나 포트;
상기 내부공간에 설치되며, 상기 메인보드에 전원을 공급하는 전원장치; 및
상기 후면함체의 외측면에 설치되며, 상기 전원장치로 전원을 공급하는 외부전원이 연결되는 케이블 글랜드(cable grand), 단자대 및 부싱(bushing)을 구비하는 전원연결부;
를 포함하는 방폭 구조를 갖는 이동통신 중계장치.
제1항에 있어서, 상기 전면함체와 상기 후면함체는 각각,
상기 메인보드와 상기 전원장치가 설치되는 상기 내부공간을 형성하는 설치부; 및
상기 설치부의 외곽에 형성되며, 상기 내부공간을 봉합하며, 상기 설치부 보다 두께가 두꺼운 접합부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 방폭 구조를 갖는 이동통신 중계장치.
제2항에 있어서, 상기 방폭함체는,
상기 전면함체와 상기 후면함체가 알루미늄계 금속 소재로 제조되고,
상기 설치부의 두께가 3 mm 이상으로 설계되고, 상기 접합부의 두께가 25 mm 이상으로 설계되어 내부 방폭 구조를 제공하는 것을 특징으로 하는 방폭 구조를 갖는 이동통신 중계장치.
제3항에 있어서,
상기 내부공간에 상기 메인보드를 덮도록 설치되어 EMI 차폐를 수행하는 내부커버; 및
상기 후면함체의 외측면에 상기 전원연결부를 덮도록 체결되어 안전증 방폭 구조를 제공하는 알루미늄계 금속 소재로 제조되는 후면커버;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방폭 구조를 갖는 이동통신 중계장치.
이동통신 기지국 장치;
이동통신 기능을 갖는 단말기; 및
상기 이동통신 기지국 장치와 상기 단말기에 이동통신을 중계하는 이동통신 중계장치;를 포함하고,
상기 이동통신 중계장치는,
이동통신 중계를 수행하는 메인보드;
상기 메인보드가 내장되며 내압 방폭 구조를 제공하는 방폭함체로서, 전면함체와, 상기 전면함체에 체결되며 상기 전면함체와 형성하는 내부공간에 상기 메인보드가 내장되는 후면함체를 구비하는 상기 방폭함체;
상기 후면함체의 상부에 설치되며, 상기 이동통신 기지국 장치와 송수신을 수행하는 링크안테나가 설치되는 링크안테나 포트;
상기 링크안테나 포트와 이웃하게 상기 후면함체의 상부에 설치되며, 상기 단말기와 송수신을 수행하는 서비스안테나가 설치되는 서비스안테나 포트;
상기 내부공간에 설치되며, 상기 메인보드에 전원을 공급하는 전원장치; 및
상기 후면함체의 외측면에 설치되며, 상기 전원장치로 전원을 공급하는 외부전원이 연결되는 케이블 글랜드(cable grand), 단자대 및 부싱(bushing)을 구비하는 전원연결부;
를 포함하는 방폭 구조를 갖는 이동통신 시스템.
제5항에 있어서, 상기 전면함체와 상기 후면함체는 각각,
상기 메인보드와 상기 전원장치가 설치되는 상기 내부공간을 형성하는 설치부; 및
상기 설치부의 외곽에 형성되며, 상기 내부공간을 봉합하며, 상기 설치부 보다 두께가 두꺼운 접합부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 방폭 구조를 갖는 이동통신 시스템.
제6항에 있어서, 상기 방폭함체는,
상기 전면함체와 상기 후면함체가 알루미늄계 금속 소재로 제조되고,
상기 설치부의 두께가 3 mm 이상으로 설계되고, 상기 접합부의 두께가 25 mm 이상으로 설계되어 내부 방폭 구조를 제공하는 것을 특징으로 하는 방폭 구조를 갖는 이동통신 시스템.
제7항에 있어서, 상기 이동통신 중계장치는,
상기 후면함체의 외측면에 상기 전원연결부를 덮도록 체결되어 안전증 방폭 구조를 제공하는 알루미늄계 금속 소재로 제조되는 후면커버;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방폭 구조를 갖는 이동통신 시스템.