KR20010021050A

KR20010021050A - 통신중계기지국의 냉각제어방식

Info

Publication number: KR20010021050A
Application number: KR1020000037897A
Authority: KR
Inventors: 이사자와겐지; 노나카다카시; 세시모유
Original assignee: 다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시; 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 1999-08-03
Filing date: 2000-07-04
Publication date: 2001-03-15
Also published as: US6539736B1; DE60031799T2; EP1074796A2; EP1074796B1; EP1357778B1; CN1134188C; EP1357778A2; DE60031799D1; KR100367349B1; TW476842B; EP1357778A3; ES2246812T3; ES2275067T3; DE60021966T2; EP1074796A3; CN1283055A; DE60021966D1

Abstract

기판 등의 발열체를 내장한 통신기기를 수납한 통신중계기지국의 내부를 공기조화기 등의 냉각장치에 의해 냉각시키는 통신중계기지국의 냉각제어방식에 관한 것으로서, 통신기기의 동작수에 의한 발열량의 변화에 따라서 통신기기를 냉각시킬 수 있고, 부하 추종성이 양호한 제어가 가능하고 에너지절약, 고효율의 운전이 가능하며, 결로방지가 가능하고, 공기조화기의 빈번한 서모온, 오프를 방지할 수 있고, 환경변화에 대응할 수 있도록 하기 위해, 발열부품을 포함하는 통신기기를 수납한 통신기지국의 케이싱내를 자연순환 냉매회로의 비등형 냉각기와 압축기에 의한 강제순환 냉매회로의 증발기에 의해 냉각시키도록 한 시스템에 있어서, 케이싱내의 열기를 받아들이는 열기흡입구와 케이싱내로 냉기를 취출하는 냉기취출구를 갖는 공용통풍로를 구비하고, 비등형 냉각기, 증발기 및 비등형 냉각기와 증발기로 송풍하는 공용팬을 공용통풍로에 내장한 구성으로 하였다.

이러한 구성으로 하는 것에 의해, 부하추종성이 양호한 제어가 가능하게 되고 공기조화기의 부하에 따른 효율적인 냉각제어가 가능하며 에너지절약 운전이 가능하게 된다는 등의 효과가 얻어진다.

Description

통신중계기지국의 냉각제어방식{A METHOD FOR CONTROLLING TO COOL A COMMUNICATION STATION}

본 발명은 기판 등의 발열체를 내장한 통신기기를 수납한 통신중계기지국의 내부를 공기조화기 등의 냉각장치에 의해 냉각시키는 통신중계기지국의 냉각제어방식에 관한 것이다.

또, 본 발명은 자연순환 냉매회로의 비등형 냉각기와 압축기에 의한 강제순환 냉매회로의 증발기에 의해, 발열부품을 포함하는 통신기기를 수납한 통신기지국의 케이싱내를 냉각시키는 통신기지국의 케이싱 냉각시스템의 개량에 관한 것이다.

근래, 휴대용 통신기기의 보급에 의해 통신의 중계를 실행하는 통신용 전자기판을 다수 실장한 통신중계기지국이 각지에 마련되도록 되고 있다. 이들 통신중계기지국의 크기는 예를 들면 폭 6m, 깊이 1. 7m, 높이 1. 7m정도로 비교적 소형이지만, 실장된 전자기판 등의 총발열량은 수 KW에서 수십 KW이고, 전자기판의 냉각을 위해 공기조화기를 사용해서 통신중계기지국의 기판수납케이싱을 냉각시키고 있다. 도 33은 종래의 통신중계기지국의 냉각제어방식을 도시한 구성도이다. 도 33에 있어서 (1)은 다수의 전자기판 등을 갖는 통신기기(2)를 수납하는 랙, (3)은 송풍팬, (4)는 실내열교환기(4a)와 실내팬(4b)를 갖는 실내기, (5)는 압축기(5a)와 실외열교환기(5b)를 갖는 실외기, (6)은 실내열교환기(4a)의 흡입공기, (7)은 실내열교환기(4a)의 취출(blown-out)공기, (8)은 통신기기(2)를 냉각시키는 기기흡입공기, (9)는 흡입공기(6)의 온도를 검출하는 흡입온도 검출수단, (10)은 랙(1) 및 실내기(4)를 수납하는 케이싱, (11)은 압축기(5a)의 냉각능력을 제어하는 냉각제어수단이다.

다음에, 종래의 통신중계기지국의 냉각제어방식의 동작을 설명한다. 랙(1)에 수납된 통신기기(2)는 통신량에 따라서 동작하고 있는 통신기기(2)의 수가 변화하고, 통신기기(2)의 동작수에 따라서 발열량도 증감한다. 통신기기(2)로의 기기흡입공기(8)은 송풍팬(3)에 의해 송풍되어 통신기기(2)를 냉각시키고 따뜻해져(열기로 되어) 실내열교환기(4a)의 흡입공기(6)으로서 실내기(4)로 흡입된다. 실내기(4)로 흡입된 흡입공기(6)은 실내열교환기(4a)에 의해 냉각되어 실내열교환기(4a)의 취출공기(7)로서 케이싱(10)내로 취출되고, 통신기기(2)의 기기흡입공기(8)로 된다. 한편, 냉각제어수단(11)은 흡입온도 검출수단(9)의 출력온도에 따라서 압축기(5a)의 냉각능력을 제어해서 통신기기(2)의 기기흡입공기(8)을 소정 온도(예를 들면 35℃) 이하로 되도록 제어하고 있다.

휴대전화 등의 통신기지국은 도시부의 도심중 맨숀이나 오피스빌딩의 옥상은 물론이고 교외의 산꼭대기나 벌판에 이르기까지 다수개 설치되어 있다. 이 통신기지국은 일반적으로는 밀폐된 케이싱내에 통신기기가 수납되어 있다. 단, 케이싱은 사람이 들어갈 수 없을 정도로 좁은 공간의 것도 있고, 통신기기가 발열부품을 갖고 있기 때문에 적당하게 냉각되도록 되어 있다.

이와 같은 케이싱내를 냉각시키는 케이싱 냉각시스템으로서는 일본국 특허공개공보 평성 11-135972호에 개시된 것이 알려져 있다. 상기 공보에 개시된 케이싱 냉각시스템을 도 34에 도시한다. 도시된 통신기지국(152)의 하우징 냉각시스템(151)은 자연순환 냉매회로(120)의 비등형 냉각기(121)과 강제순환 냉매회로(109)의 증발기(113)에 의해서 밀폐공간인 케이싱(103)내를 냉각시키도록 구성되어 있다. 강제순환 냉매회로(109)는 에어콘 등에 범용되고 있어 압축기(110)에 의해 냉매를 강제순환시키도록 한 것이다. 또, 케이싱(103)내에는 발열부품(105)를 포함하는 통신기기(104)가 수납되어 있다. 일반적인 통신기기(104)에서는 발열부품(105)를 내장하는 기기케이스(106)내에 팬(도시생략)이 배치되어 있고, 케이스측면 또는 케이스 바닥면의 공기취입구(107)에서 케이스내로 공기를 취입하고(끌어들이고), 케이스 배면부의 배기구(108)에서 열기를 취출(불어냄)하도록 되어 있다.

그리고, 에어콘의 실내기 케이싱인 증발기케이스(153)에는 케이싱(103)내의 공기를 흡입하기 위한 흡입구(155)와 케이싱(103)내로 냉기를 취출하기 위한 냉기취출구(156)이 마련되어 있고 증발기(113) 및 팬(154)가 내장되어 있다. 한편, 기기케이스(106)의 배면측에는 배기구(108)과 연통하는 열기안내로(157)이 형성되고, 열기안내로(157)은 열기흡입구(158) 및 취출구(164)를 갖는 통풍로(167)과 연결되어 있다. 통풍로(167)에는 응축기(122)와 팬(163)이 내장되어 있다.

강제순환 냉매회로(109)의 응축기(111)은 에어콘 실외기로서의 응축기케이스(117)내에 배치되어 있다. 응축기케이스(117)은 외기흡입구(118) 및 배기구(119)를 갖는 상자형상으로 형성되어 있고, 상기 응축기(111), 압축기(110), 냉매초크밸브(112) 및 팬(116)을 구비하고 있다. 그리고, 응축기케이스(117)내의 압축기(110), 응축기(111), 냉매초크밸브(112), 케이싱(103)내의 증발기(113)이 냉매관(114), (115)를 거쳐서 순차 고리형상으로 연결되는 것에 의해, 강제순환 냉매회로(109)가 구성된다. 또, 자연순환 냉매회로(120)의 응축기(122)는 실외기로서의 응축기케이스(159)내에 배치되어 있다. 응축기케이스(159)는 외기흡입구(160) 및 배기구(161)을 갖는 상자형상으로 형성되어 있고, 상기 응축기(122)와 팬(162)를 구비하고 있다. 그리고, 응축기케이스(159)내의 응축기(122)와 통풍로(167)내의 비등형 냉각기(121)이 냉매증기관(123) 및 액상냉매 귀환관(124)를 거쳐서 고리형상으로 연결되는 것에 의해 자연순환 냉매회로(120)이 구성되어 있다.

또한, 종래의 냉각시스템에서는 발열부품(105)의 최대 부하에 맞게 냉각용량이 결정되고 있다. 케이싱(103)은 일반적으로 열관류가 매우 적은 구조이므로, 외기온의 변화에 의한 케이싱체(103) 내부의 냉각부하의 변동은 거의 없다.

다음에, 종래 시스템의 동작을 설명한다. 우선, 통신기기(104)내의 팬(도시생략)의 구동에 의해 케이싱(103)내의 공기가 공기취입구(107)에서 기기케이스(106)내로 취입된다. 취입된 냉기는 발열부품(105)를 냉각시켜 열기로 되고, 케이스 배면부의 배기구(108)에서 열기안내로(157)내로 취출된다. 이와 같이 취출된 열기는 팬(163)의 송풍에 의해 열기흡입구(158)을 거쳐소 통풍로(167)내로 취입된다. 통풍로(167)내에서 열기는 비등형 냉각기(121)을 통과하여 자연순환 냉매회로(120)의 냉매와 열교환되는 것에 의해 1차 냉각된다. 1차 냉각후의 공기는 팬(163)으로 흡인된 후 취출구(164)에서 케이싱(103)내로 취출된다. 취출된 1차 냉각후의 공기는 적어도 일부가 흡입구(155)에서 증발기케이스(153)내로 팬(154)의 송풍에 의해 흡입되어 증발기(113)을 통과하고, 강제순환 냉매회로(109)의 냉매와 열교환되어 냉각된다. 이와 같이 냉각된 공기는 냉기로서 냉기취출구(156)에서 케이싱(103)내로 취출된다.

여기서, 자연순환 냉매회로(120)에 있어서는 비등형 냉각기(121)의 냉매가 열기와의 열교환에 의해 비등해서 가스냉매로 되고 냉매증기관(123)을 통해서 응축기(122)에 도달한다. 응축기(122)에 있어서의 가스냉매는 팬(162)에 의해 응축기케이스(159)내를 외기흡입구(160)에서 배기구(161)로 유통되는 외기와의 열교환에 의해 차갑게 되어(냉기로 되어) 액상냉매로 된다. 이 액상냉매는 가스냉매와의 비중차에 의한 자연 유하(gravity flow)에 의해 액상냉매귀환관(124)를 거쳐서 비등형 냉각기(121)로 되돌아간다. 한편, 강제순환 냉매회로(109)에 있어서는 압축기(110)에서 강제적으로 토출된 고온, 고압의 가스냉매가 응축기(111)로 유입되고, 팬(116)에 의해 응축기케이스(117)내를 외기흡입구(118)에서 배기구(119)로 유통되는 외기와의 열교환에 의해 차갑게 되어 액상냉매로 된다. 액상냉매는 냉매초크밸브(112)에 의해 감압되어 기액이상(氣液二相) 상태로 되고, 냉매관(114)를 통해서 증발기(113)에 도달한다. 이 냉매는 증발기(113)에 의해 증발기케이스(153)내를 유통하는 공기와 열교환하여 자신은 저압의 가스냉매로 되고 냉매관(115)를 거쳐서 압축기(110)의 흡입측으로 되돌아가도록 되어 있다.

상기와 같은 종래의 통신중계기지국의 냉매제어방식에서는 일본국 특허공개공보 평성 4-98038호에 개시되어 있는 바와 같은 통상의 벽걸이형 또는 천정매달기형(dangling-type)의 패키지에어콘을 사용하고 있었기 때문에 실내열교환기(4a)의 흡입온도(6)을 흡입온도 검출수단(9)에 의해 검출하고 있었지만, 케이싱내의 기류분포가 나쁜 경우, 통신기기로부터의 배출열이 체류하거나 실내기로부터의 취출공기가 쇼트사이클을 일으키는 등의 현상이 발생하고 있었다. 따라서, 흡입공기(6)은 진짜(real) 냉각부하 즉 통신기기의 발열량을 반영하지 않는 경우가 있었다. 이 때문에, 공기조화기는 진짜 부하에 추종하지 않고 케이싱내 온도의 상승 또는 저하를 초래하고, 결과로서 통신기기의 사용온도 환경조건을 만족시킬 수 없거나 또는 결로된다는 문제를 일으키고 있었다.

상기 종래의 냉각시스템에 있어서는 비등형 냉각기(121)과 증발기(113)이 각각의 통풍로내에 배치되어 있기 때문에 통풍로마다 개별로 팬(163), (154)를 마련할 필요가 있었다.

또, 소형화의 요청으로 케이싱(103)내는 부품실장밀도가 높으므로, 팬의 설치대수가 증가한 경우에도 설치공간은 증가시킬 수 없다. 그 때문에, 대형의 팬을 사용할 수 없고, 예를 들면 케이싱(103)내의 공간이 동일한 경우에 많은 풍량이 얻어지지 않는다는 문제가 있었다.

한편, 비등형 냉각기(121)에서 1차 냉각된 공기는 취출구(164)를 나온 후에 하우징(103)내에서 확산되므로, 화살표C와 같이 증발기케이스(153)을 향하는 공기 뿐만 아니라 화살표B와 같이 그대로 우회(바이패스)하여 통신기기(104)의 공기취입구(107)로 취입되는 경우도 있다. 한편, 팬(154)의 풍량이 너무 큰 경우에는 냉기취출구(156)에서 취출된 냉기가 쇼트사이클을 발생시켜 흡입구(155)로 되돌아가는 경우가 있어 냉각효율이 악화된다.

또한, 비등형 냉각기(121)로 열기를 취입하기 위한 열기안내로(157)이나 열기흡입구(158)을 마련할 필요가 있어 풍로구성이 복잡하다. 반대로, 열기안내로(157)이 없으면 통신기기(104)의 배기구(108)에서 취출된 고온의 열기가 비등형냉각기(121)을 우회해서 즉시 증발기(113)의 흡입구(155)로 흡입되는 경우가 있어 강제순환 냉매회로(109)의 고장으로 이어질 우려가 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점 등을 해소하기 위해 이루어진 것으로서, 통신기기의 동작수에 의한 발열량의 변화에 따라서 통신기기를 냉각시킬 수 있고, 부하 추종성이 양호한 제어가 가능하고 에너지절약, 고효율의 운전이 가능하며, 결로방지가 가능하고, 공기조화기의 빈번한 서모온, 오프를 방지할 수 있고, 환경변화에 대응할 수 있으며, 또 냉각장치의 COP를 상승시킬 수 있는 등의 통신중계기지국의 냉각제어방식을 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 다른 목적은 실내기의 취출온도가 너무 낮아져 생기는 결로를 발생시키지 않는 통신중계기지국의 냉각제어방식을 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 또다른 목적은 자연순환 냉매회로의 비등형 냉각기, 강제순환 냉매회로의 증발기 및 팬을 적절하게 조합하는 것에 의해, 설비용량을 최적화해서 에너지절약화를 도모하고 또한 설비의 신뢰성 향상이 도모되는 통신기지국의 케이싱 냉각시스템을 제공하는 것이다.

도 1은 실시예 1 및 실시예 6의 통신중계기지국의 냉각제어방식의 구성도,

도 2는 실시예 1 및 실시예 6의 냉각제어수단을 도시한 블럭도,

도 3은 실시예 1 및 실시예 6의 냉각제어수단의 제어흐름도,

도 4는 실시예 1 및 실시예 6의 다른 냉각제어수단의 제어흐름도,

도 5는 실시예 1의 또 다른 냉각제어수단의 제어흐름도,

도 6은 실시예 2 및 실시예 7의 통신중계기지국의 냉각제어방식의 구성도,

도 7은 실시예 2의 냉각제어수단을 도시한 블럭도,

도 8은 실시예 2의 냉각제어수단의 제어흐름도,

도 9는 실시예 2의 다른 냉각제어수단의 제어흐름도,

도 10은 실시예 2의 또 다른 냉각제어수단을 도시한 블럭도,

도 11은 실시예 2의 또 다른 냉각제어수단의 제어흐름도,

도 12는 실시예 2의 또 다른 냉각제어수단의 제어흐름도,

도 13은 실시예 3의 통신중계기지국의 냉각제어방식의 구성도,

도 14는 실시예 3의 냉각제어수단을 도시한 블럭도,

도 15는 실시예 3의 냉각제어수단의 제어흐름도,

도 16은 공기조화기의 흡입온도와 냉각능력의 관계를 도시한 도면,

도 17은 실시예 3의 운용예를 도시한 도면,

도 18은 실시예 3의 다른 냉각제어수단의 제어흐름도,

도 19는 실시예 3의 서모오프(thermo-off)상태를 도시한 도면,

도 20은 실시예 3의 또 다른 냉각제어수단을 도시한 블럭도,

도 21은 실시예 3의 또 다른 냉각제어수단의 제어흐름도,

도 22는 실시예 4의 통신중계기지국의 냉각제어방식의 구성도,

도 23은 실시예 4의 다른 통신중계기지국의 냉각제어방식의 구성도,

도 24는 실시예 5의 통신중계기지국의 냉각제어방식의 구성도,

도 25는 본 발명의 실시예 7에 의한 냉각제어수단을 도시한 블럭도,

도 26은 본 발명의 실시예 7에 의한 냉각제어수단의 동작을 도시한 흐름도,

도 27은 본 발명의 실시예 6에 의한 냉각제어방식의 동작을 도시한 흐름도,

도 28은 본 발명의 실시예 8에 있어서의 통신중계기지국의 냉각제어방식을 도시한 구성도,

도 29는 본 발명의 실시예 8에 있어서의 냉각제어수단을 도시한 블럭도,

도 30은 본 발명의 실시예 9, 11, 12에 관한 통신기지국의 케이싱 냉각시스템을 도시한 개략 구성도,

도 31은 본 발명의 실시예 10에 관한 통신기지국의 케이싱 냉각시스템을 도시한 개략 구성도,

도 32는 본 발명의 실시예 11에 관한 통신기지국의 케이싱 냉각시스템에 사용되는 자연순환 냉매회로능력과 외기온도 등의 관계를 도시한 그래프,

도 33은 종래의 통신중계기지국의 냉각제어방식의 구성도,

도 34는 종래기술의 통신기지국의 케이싱 냉각시스템을 도시한 개략 구성도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1: 랙, 2: 통신기기, 3: 송풍팬,

4: 실내기, 4a: 실내열교환기, 4b: 실내팬,

5: 실외기, 5a: 압축기, 5b: 실외열교환기,

6: 흡입공기, 7: 취출공기, 8: 기기흡입공기,

9: 흡입온도 검출수단, 10: 케이싱, 11: 냉각제어수단,

12: 전력검출수단, 13: 기기흡입온도 검출수단,

20: 기기흡입온도목표설정수단, 21: 공조제어수단,

22: 주파수제어수단, 30: 보조냉각장치,

31: 비등냉각장치, 31a: 비등냉각장치의 증발기,

101: 케이싱냉각시스템, 101a: 케이싱냉각시스템,

102: 통신기지국, 102a: 통신기지국, 103: 케이싱,

104: 통신기기, 105:발열부품, 109: 강제순환 냉매회로,

110: 압축기, 113: 증발기, 120: 자연순환 냉매회로,

121: 비등형 냉각기, 130: 공용통풍로, 130a: 공용통풍로,

131: 공용팬, 132: 열기흡입구, 133: 냉기취출구,

134: 온도검출수단, 136: 압력검출수단, 137: 압력검출수단,

138: 제어장치, 140: 압축기 제어수단, 141: 이상검지수단,

142: 운전유지수단, 148: 냉각기측 풍로, 149: 접속풍로,

150: 증발기측 풍로.

[1] 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 통신기지국의 케이싱 냉각시스템은 발열부품을 포함하는 통신기기를 수납한 통신기지국의 케이싱내를 자연순환 냉매회로의 비등형 냉각기와 압축기에 의한 강제순환 냉매회로의 증발기에 의해 냉각시키도록 한 시스템에 있어서, 케이싱내의 열기를 받아들이는 열기흡입구와 케이싱내로 냉기를 취출하는 냉기취출구를 갖는 공용통풍로를 구비하고, 비등형 냉각기, 증발기 및 비등형 냉각기와 증발기로 송풍하는 공용팬을 공용통풍로에 내장한 구성으로 하고 있다.

[2] 또, 상기한 구성에 있어서의 공용통풍로가 비등형 냉각기를 내장한 냉각기측 풍로, 증발기를 내장한 증발기측 풍로 및 냉각기측 풍로와 증발기측 풍로를 연결하는 접속풍로로 구성되어 있는 것이다.

[3] 그리고, 상기한 각 구성에 부가해서, 적어도 외기온도를 검출하는 온도검출수단과 온도검출수단으로부터의 검출온도에 따라서 강제순환 냉매회로의 압축기의 운전을 정지시키는 압축기 제어수단을 구비하고 있는 것이다.

[4] 또, 상기한 각 구성에 부가해서, 강제순환 냉매회로의 이상을 검지하는 이상검지수단과 이상검지수단에 의한 강제순환 냉매회로의 이상을 검지했을 때 공용팬을 운전상태로 유지하는 운전유지수단을 구비하고 있는 것이다.

[5] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 공기조화기와 통신기기를 수납한 케이싱을 구비한 통신중계기지국의 냉각제어방식에 있어서, 상기 케이싱내에 수납된 상기 통신기기의 소비전력을 검출하는 전력검출수단, 상기 통신기기로 송풍되는 공기의 온도를 검출하는 기기흡입온도 검출수단 및 상기 공기조화기의 능력을 제어하는 냉각제어수단을 구비하고, 상기 냉각제어수단이 상기 전력검출수단의 출력과 상기 기기흡입온도 검출수단의 출력에 따라서 상기 공기조화기의 능력을 제어하는 것이다.

[6] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식에 있어서 전력검출수단의 출력이 소정 전력량보다 작은 경우에 공기조화기의 압축기의 능력을 최소로 하는 것이다.

[7] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 공기조화기와 통신기기를 수납한 케이싱을 구비한 통신중계기지국의 냉각제어방식에 있어서, 실내열교환기의 흡입공기온도를 검출하는 흡입온도 검출수단, 상기 통신기기로 송풍되는 공기의 온도를 검출하는 기기흡입온도 검출수단 및 상기 공기조화기의 능력을 제어하는 냉각제어수단을 구비하고, 상기 냉각제어수단이 상기 흡입온도 검출수단의 출력과 상기 기기흡입온도 검출수단의 출력에 따라서 상기 공기조화기의 능력을 제어하는 것이다.

[8] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 상기 통신기지국의 냉각제어방식에 있어서, 실내열교환기의 흡입온도 검출수단의 출력이 소정 온도보다 낮은 경우에 상기 공기조화기의 압축기의 능력을 최소로 하는 것이다.

[9] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 공기조화기와 통신기기를 수납한 케이싱을 구비한 통신중계기지국의 냉각제어방식에 있어서, 상기 케이싱내에 수납된 상기 통신기기의 소비전력을 검출하는 전력검출수단, 실내열교환기의 흡입공기온도를 검출하는 흡입온도 검출수단, 상기 통신기기로 송풍되는 공기의 온도를 검출하는 기기흡입온도 검출수단 및 상기 공기조화기의 능력을 제어하는 냉각제어수단을 구비하고, 상기 냉각제어수단이 상기 전력검출수단의 출력, 상기 실내열교환기의 흡입온도 검출수단의 출력 및 상기 통신기기 흡입온도 검출수단의 출력에 따라서 상기 공기조화기의 능력을 제어하는 것이다.

[10] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 상기 통신기지국의 냉각제어방식에 있어서 상기 전력검출수단의 출력이 소정 전력량보다 작거나 또는 상기 흡입온도 검출수단의 출력이 소정 온도보다 낮은 경우에 상기 공기조화기의 압축기의 능력을 최소로 하는 것이다.

[11] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 상기 통신기지국의 냉각제어방식에 있어서 전력검출수단이 케이싱내에 수납된 통신기기의 합계전류에 의해 소비전력을 검출하는 것이다.

[12] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 공기조화기와 통신기기를 수납한 케이싱을 구비한 통신중계기지국의 냉각제어방식에 있어서, 상기 통신기기로 송풍되는 공기의 온도를 검출하는 기기흡입온도 검출수단, 실내열교환기의 흡입공기온도를 검출하는 흡입온도 검출수단 및 상기 공기조화기의 능력을 제어하고 상기 통신기기로 송풍되는 공기온도의 제어목표값을 변경제어하는 냉각제어수단을 구비하고, 상기 냉각제어수단이 상기 통신기기 흡입온도 검출수단의 출력 및 상기 통신기기로 송풍되는 공기온도의 제어목표값에 따라서 상기 공기조화기의 능력을 제어함과 동시에 상기 실내열교환기의 흡입온도 검출수단의 출력에 따라서 상기 통신기기로 송풍되는 공기온도의 제어목표값을 변경제어하는 것이다.

[13] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 상기 통신기지국의 냉각제어방식에 있어서 상기 냉각제어수단이 상기 실내열교환기의 흡입공기온도의 목표값과 상기 실내열교환기의 흡입온도 검출수단의 출력에 의해 상기 통신기기로 송풍되는 공기온도의 제어목표값을 변경제어하고 또한 소정 시간내에 적어도 상기 기기흡입온도 검출수단이 검출하는 기기흡입온도가 소정 한계값을 초과해 높아지거나 상기 공기조화기가 소정 회수 이상 서모온하는 것 중 어느 한쪽이 발생한 경우, 상기 실내열교환기의 흡입공기온도의 목표값을 소정 온도 낮추는 것이다.

[14] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 상기 통신기지국의 냉각제어방식에 있어서 상기 냉각제어수단에 의해 상기 실내열교환기의 흡입공기온도의 목표값 및 상기 통신기기로 송풍되는 공기온도의 제어목표값에 대해 상한값 제어 및 하한값 제어를 실행하는 것이다.

[15] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 상기 통신기지국의 냉각제어방식에 있어서 상기 냉각제어수단에 의해 소정 시간마다 제어목표값의 초기값설정을 실행하는 것이다.

[16] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 상기 [1]∼[15]중 어느 하나에 기재된 통신기지국의 냉각제어방식에 있어서, 상기 공기조화기를 주냉각장치로 하고, 상기 주냉각장치 이외에 보조냉각장치를 구비하고, 상기 보조냉각장치는 상기 주냉각장치와는 독립해서 운전제어되는 것이다.

[17] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 상기 통신기지국의 냉각제어방식에 있어서 상기 공기조화기를 주냉각장치로 하고, 상기 주냉각장치 이외에 보조냉각장치로서 비등냉각장치를 구비하고, 또한 상기 비등냉각장치의 증발기를 상기 주냉각장치의 실내열교환기와 동일 풍로내의 상류측에 마련하고, 상기 주냉각장치는 상기 비등냉각장치에 의해 냉각시킨 공기를 냉각제어하는 것이다.

[18] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 상기 통신기지국의 냉각제어방식에 있어서 상기 실내열교환기 흡입온도 검출수단의 검출온도가 소정값보다 낮을 때 상기 비등냉각장치의 실외기의 송풍기를 정지시키는 것이다.

[19] 본 발명에 관한 통신중계기지국의 냉각제어방식에 있어서는 실내열교환기의 흡입공기온도를 검출하는 흡입온도 검출수단 및; 이 흡입온도 검출수단이 출력하는 상기 흡입공기온도와 기기흡입온도 검출수단이 출력하는 기기흡입 공기온도에 따라서 공기조화기를 제어하고 전력검출수단이 출력하는 통신기기의 소비전력이 소정값 이하인 경우에는 공기조화기의 냉각능력을 낮추도록 제어하는 냉각제어수단을 구비한 것이다.

[20] 본 발명에 관한 통신중계기지국의 냉각제어방식에 있어서는 소비전력을 검출하는 전력검출수단, 기기흡입온도 검출수단 및 상기 전력검출수단과 기기흡입온도 검출수단의 출력에 따라서 상기 공기조화기를 제어하고 흡입온도 검출수단이 출력하는 상기 실내기의 흡입온도가 소정값 이하인 경우에는 상기 공기조화기의 냉각능력을 최소로 하도록 제어하는 냉각제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

[실시예]

실시예 1

이하, 본 발명의 실시예 1에 의한 통신중계기지국의 냉각제어방식의 1예를 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예 1에 관한 통신중계기지국의 냉각제어방식을 도시한 구성도이다. 도 1에 있어서, 도 25와 동일부호를 붙인 것은 동일 또는 상당부분이므로 설명은 생략한다. 도면중 (11a)는 통신기기(2)의 냉각조건에 따라서 압축기(5a)의 냉각능력을 제어하는 냉각제어수단, (12)는 동작하고 있는 통신기기(2)가 소비하는 소비전력을 검출하는 전력계 등의 전력검출수단, (13)은 기기흡입공기(8)의 온도를 검출하는 기기흡입온도 검출수단이다. 도 2는 실시예 1에 의한 냉각제어수단을 도시한 블럭도이다. 도 2에 있어서, (20)은 기기흡입온도 목표값 설정수단, (21a)는 실내기(4) 및 실외기(5) 등으로 이루어지는 공기조화기의 냉각능력을 제어하는 공조제어수단, (22)는 압축기모터의 전원주파수를 제어하는 주파수 제어수단이다. 냉각제어수단(11a)는 기기흡입온도 목표값 설정수단(20), 공조제어수단(21a) 및 주파수제어수단(22)에 의해 구성된다.

다음에, 실시예 1에 의한 통신중계국의 냉각제어방식의 동작을 도 1, 도 2에 의해 설명한다. 통신중계국의 냉각제어방식은 통신기기(2)로 송풍팬(4b)에 의해 필요량의 기기흡입공기(8)을 공급하는 것에 의해 통신기기(2)의 흡입공기온도가 규정온도 이내로 되도록 제어한다. 일반적으로는 기기흡입공기(8)의 온도는 35℃ 이하로 되도록 제어한다. 기기흡입공기(8)은 통신기기(2)를 냉각시키는 것에 의해 따뜻해져 흡입공기(6)으로서 실내기(4)로 흡입되고 실내열교환기(4a)에 의해 냉각되어 취출공기(7)로서 케이싱(10)으로 되돌려 보내지고, 재차 기기흡입공기(8)로서 통신기기(2)를 냉각시킨다. 냉각제어수단(11a)는 기기흡입온도 검출수단(13)의 출력과 전력검출수단(12)의 출력에 따라서 기기흡입공기(8)의 온도가 기기흡입온도 목표값 설정수단(20)이 설정한 설정온도(예를 들면, 20℃) 이하로 되도록 제어한다. 여기서, 예를 들면 송풍팬(3)의 송풍량이 40㎥/min, 전력검출수단(12)가 검출한 전력량이 12KW인 것으로 하면 전자기판의 소비전력이 소비전력의 대부분을 차지하는 통신기기(2)에서는 소비전력과 발열량은 거의 동일하므로, 흡입공기(6)과 기기흡입공기(8)의 온도차 △T는 △T=(소비전력)/(풍량×공기밀도×공기의 정압비열)로 된다. 여기서, 소비전력은 12KW, 풍량은 0. 67㎥/sec, 공기밀도는 1. 2Kg/㎥, 공기의 정압비열은 1. 01KJ/Kg·K이므로, △T=15deg로 된다. 즉, 기기흡입공기(8)의 온도가 20℃인 것으로 하면 흡입공기(6)의 온도는 20℃+△T=20℃+15deg=35℃로 된다. 실내기의 송풍팬(4b)의 송풍량을 40㎥/min으로 하면, 흡입공기(6)을 20℃까지 냉각시켜 기기흡입공기(8)로서 공급하기 위해서는 12KW의 능력이 필요하게 된다. 통신기기의 소비전력을 검출해서 공기조화기의 능력을 제어하는 것에 의해 진짜 발열부하에 추종하는 것으로 고려되지만, 실제로는 케이싱내에서는 실내기의 취출공기(7) 주위의 분위기와 혼합하여 기기흡입공기(8)로 되므로, 상기 온도로는 되지 않는다. 또, 통신기기(2)의 발열량이 급격히 변화한 경우에는 그 변화의 영향이 기기의 흡입온도 검출수단(13)의 출력으로 나타날 때까지 약간의 시간차가 생긴다. 이것을 보정하기 위해 기본적으로 기기흡입온도(8)을 기기흡입온도 목표값 설정수단(20)에 의한 설정목표값으로 되도록 기기흡입온도 검출수단(13)이 출력하는 온도와 상기 설정목표값을 비교해서 압축기의 필요능력을 산출하고, 그 후 전력검출수단(12)에 의해 검출된 전력에 의해 압축기의 최고주파수 상한을 산출하고 상기 필요능력을 보정한 후에 주파수명령을 출력하는 공조제어수단(21a)의 명령에 의해 주파수제어수단(22)를 거쳐서 압축기(5a)를 제어한다.

도 3은 냉각제어수단(11a)의 제어동작을 도시한 흐름도이다. 공조제어수단(21a)는 우선 최초로 현재 압축기(5a)로 출력하고 있는 주파수f를 확인한다(스텝 S1, 이하 단지 S2라 한다). 다음에, 기기흡입온도 검출수단(13)이 검출한 기기흡입공기(8)의 온도Tm과 기기흡입온도 목표값 설정수단(20)이 설정한 기기흡입공기(8)의 설정온도Ts를 확인하고(S2), 양자가 동일하지 않은 경우에는 온도Tm이 설정온도Ts를 초과하고 있는지를 확인하고, 온도 Tm이 설정온도Ts를 초과하고 있는 경우에는(S3) 주파수제어수단(22)를 거쳐서 압축기(5a)의 전원주파수를 소정량 증가시킨다(S5). 온도Tm이 설정온도Ts를 초과하고 있지 않은 경우에는 주파수 제어수단(22)를 거쳐서 압축기(5a)의 전원주파수를 소정량 저하시킨다(S6). S2에 있어서 온도Tm이 설정온도Ts와 동일한 경우에는 주파수는 현상을 유지한다(S4). 공조제어수단(21a)는 전력검출수단(12)의 출력을 받고 압축기의 주파수의 상한fmax를 연산한다(S7). fmax는 전력검출수단(12)의 출력W를 변수로 하는 함수f(w)에 의해 구한다. 이 함수는 예를 들면 다음과 같이 설정한다.

f(w)=13. 7(w-6)+30

이것은 사용하는 압축기(5a)의 특성이 112Hz에서 12KW, 30Hz에서 6KW를 발휘하는 것으로 하고, 그 사이의 주파수에서는 선형으로 능력을 변화시키도록 한 경우이다. 즉, 통신기기(2)의 소비전력 즉 발열량을 냉각시키기에 충분한 냉각능력을 발휘하는 압축기의 주파수이다. f(w)에 의해 연산된 fmax와 상기에서 산출된 f₁을 비교하고(S8), f₁이 fmax보다 큰 경우에는 압축기의 주파수를 fmax로 하고, f₁이 fmax 이하인 경우에는 압축기의 주파수를 f₁로 한다(S9, S10, S11). 이와 같이 압축기의 주파수를 제어한다.

또한, 당연한 것이지만, 도 3의 S2, S3에 있어서 기기흡입공기(8)의 온도Tm가 기기흡입공기(8)의 설정온도Ts에 소정값을 증감시킨 값과 동일한지의 판단, 대소의 판단을 해도 좋다. 즉, 설정온도Ts에 소정의 범위를 부여하고 범위내에 있는지, 이 범위의 상한보다 큰지, 이 범위의 하한보다 작은지 등의 판단을 하는 것에 의해, 기기흡입공기(8)의 온도Tm을 설정온도Ts 범위내로 하도록 해도 좋다.

본 실시예에서는 통신기기(2)를 작동시키는 기기흡입공기(8)의 온도를 기기흡입온도 검출수단(13)에 의해 검출해서 냉각제어수단에 의해 공기조화기를 제어하고 기기흡입공기(8)을 설정온도Ts(범위내)로 하는 것에 의해 기기흡입공기의 온도도 안정하게 하고, 통신기기(2)의 동작수에 의한 발열량의 변화에 따른 부하에 대응한 냉각제어방식을 제공할 수 있다. 또, 통신기기(2)의 발열량은 급격히 변화하는 경우가 있고, 이 변화의 결과로서 나타나는 기기흡입온도 검출수단(13)의 출력신호만에 의한 제어로는 불충분하고, 기기흡입공기(8)의 온도Tm의 변화요인인 소비전력 검출수단(12)의 출력신호를 사전에 파악해서 제어를 실행하는 것에 의해 추종성이 양호한 안정된 제어가 가능하게 된다.

또, 도 3에 있어서, S7에서 압축기의 주파수의 상한fmax를 설정했지만, S4, S5, S6과 S7 사이에서 전력검출수단(12)로부터의 전력검출값을 받은 공조제어수단(21a)가 전회 받은 전력검출값과 비교하여 소비전력이 감소했는지 증가했는지를 판단하고, 감소한 경우에는 도 3과 마찬가지로 처리하고, 증가한 경우에는 S7에서 압축기의 주파수의 하한 fmin=f(w)로 하고, 즉 압축기의 주파수의 하한fmin을 도 3에 도시한 f(w)로 하고, S8에서 f₁<fmin의 판단을 실행하고, f₁<fmin의 경우 S9에서 f₁=fmin으로 하고, 또 S8에서 f₁≥fmin인 경우 S10에서 f₁=f₁로 하고, 이하 S11로 이어지도록 해도 좋다. 이와 같이 하는 것에 의해 통신기기(2)의 발열량이 급격히 증감된 경우, 어떠한 경우라도 신속한 대응이 가능하며, 추종성이 양호한 안정된 제어가 가능하게 된다.

또한, 도 3에 있어서, S7, S8, S9, S10을 없애고 S4, S5, S6에서 S11로 하여간략화해서 압축기의 주파수를 결정하는 제어방법으로 해도 좋다.

도 4는 실시예 1에 의한 다른 냉각제어방식의 예를 도시한 흐름도이다. S9, S10까지는 상기한 예와 동일하다.

이 냉각방식의 구성도를 도 1에, 블럭도를 도 2에 도시한다. 도 4에 있어서 스텝S9 또는 S10에서 주파수f₁을 산출한 후, 그 시점에 있어서의 통신기기의 소비전력(전력검출수단(12)의 출력)W와 미리 설정한 소비전력의 설정값Ws를 비교하고(S21), W>Ws일 때에는 압축기(5a)의 주파수를 f₁로 한다(S22). W≤Ws일 때는 압축기의 능력을 최소로 한다(S23). 이것은 압축기의 주파수를 운전가능한 최저주파수로 하는 것이고, 또는 실외열교환기(5b)로 유입되는 냉매를 일부 압축기 흡입측으로 우회시키는 냉매회로를 구성하고, 그 상태에서 압축기를 운전할 수 있는 최저주파수로 하는 것에 의해서도 더욱 냉각능력을 떨어뜨릴 수 있으므로, 이와 같은 운용으로 해도 좋다(바이패스회로는 도 1에 도시하지 않고 생략하고 있다).

여기서, 설정값 Ws는 공기조화기의 최저능력보다 약간 크게 한다. 예를 들면 최저능력이 6KW이면 7KW의 설정으로 한다. 상기한 실시예에서는 통신기기의 발열량이 작아졌을 때 순차 공기조화기의 능력을 작게 해 가면, 공기조화기의 최저능력보다 발열량이 작아졌을 때 서모오프(압축기 정지)로 되는 경우가 있지만, 본 예에서는 스텝S21의 판단을 부가해서 공기조화기의 최저능력 이하로 발열량이 저하하기 전에 압축기 능력을 최저로 하므로, 서모오프하기 어려운 방식으로 된다. 서모온, 오프의 반복은 압축기의 수명을 단축시킬 뿐만 아니라 케이싱내의 결로를 발생시킨다.

또, 상기 도 4의 예에서 주파수의 상한값을 지정하고 있던 것을 도 5의 흐름도와 같이 전력검출수단(12)의 출력W와 설정값Ws를 비교하고(S51), W≤Ws일 때 압축기의 능력을 최소로 하는(S53) 처리로 해도 좋다. 이것에 의해, 서모온, 오프의 반복에 의한 결로를 방지하는 기능을 유지한 채로 방식 구성의 간이화가 도모된다. 구성도 및 블럭도는 마찬가지로 각각 도 1 및 도 2이다.

실시예 2

이하, 본 발명의 실시예 2에 의한 통신중계기지국의 냉각제어방식의 1예를 설명한다. 도 6은 본 발명의 실시예 2에 관한 통신중계기지국의 냉각제어방식을 도시한 구성도, 도 7은 그의 블럭도이다. 도 6, 도 7에 있어서, 도 25 및 도 1, 도 2와 동일 부호를 붙인 것은 동일 또는 상당부분을 나타내며, 설명을 생략한다. 도 11b는 공기조화기의 냉각능력을 제어하는 냉각제어수단이고, (9)는 공조기 실내기의 흡입온도를 검출하는 공조기 실내기의 흡입온도 검출수단을 나타낸다.

도 8에 동작을 설명하는 흐름도를 도시한다. 여기서, S5, S6까지는 실시예 1의 예와 마찬가지이다. S31에서 주파수의 상한fmax를 흡입온도 검출수단(9)가 검출한 흡입온도Tin을 변수로 하는 함수f(Tin)로 해서 구한다. 여기서, 기기흡입공기(8)의 온도Tm이 일정하면 통신기기의 발열량과 실내기의 흡입온도Tin 사이에는

Tin∝통신기기의 발열량

의 관계가 성립한다. 따라서, 도 3에서 설명한 실시예에 있어서의 소비전력을 흡입온도로 대용할 수 있다. 예를 들면, Tm=20℃(일정), 송풍팬(3)의 풍량이 40㎥/min인 것으로 하면 상기 실시예 1에 기재된 △T를 산출한 계산기△T=(소비전력)/(풍량×공기밀도×공기의 정압비열)를 유용하고, 소비전력W, 풍량은 0. 67㎥/sec, 공기밀도는 1. 2Kg/㎥, 공기의 정압비열은 1. 01KJ/Kg·K 및 Tm20으로 해서,

Tin = Tm+△T

= 20+1. 23W

가 구해진다. 또, 실시예 1에 있어서의 함수f(W)의 f(W)=13. 7(W-6)+30의 식의 W에 상기 식의 W를 대입하면,

f(Tin) = 11. 2Tin-277

로 된다. 예를 들면, 이와 같은 함수에 의해 fmax를 산출한다. 즉, 흡입온도Tin이 35℃일 때에는

f(Tin) = 115Hz(Tin=35℃일 때)

로 된다. 이것은 사용하는 압축기(5a)의 특성이 112Hz에서 12KW, 30Hz에서 6KW를 발휘하는 것으로 하고, 주파수가 선형으로 능력을 변화시키는 것으로 한 경우이다. f(Tin)에 의해 연산된 fmax와 상기에서 산출된 f₁을 비교하고(S32), f₁이 fmax보다 큰 경우에는 압축기의 주파수를 fmax로 하고, f₁이 fmax 이하인 경우에는 압축기의 주파수를 f₁로 한다(S33, S34, S35). 이와 같이 압축기의 주파수를 제어한다.

또, 흐름도에는 도시하고 있지 않지만, 압축기의 사용가능 주파수대에 대해서 산출된 f₁이 벗어나 있는 경우에는 그의 상하한값에 의해서 제약을 가하는 기능을 추가해도 좋다.

통신기기(2)의 발열량은 급격히 변화하는 경우가 있고, 이 변화의 결과로서 나타나는 기기흡입온도 검출수단(13)의 출력신호만에 의한 제어로는 불충분하고, 온도Tm의 변화요인인 통신기기의 발열량의 변화를 반영하는 흡입온도Tin을 파악해서 제어를 실행하는 것에 의해 추종성이 양호한 안정된 제어가 가능하게 된다.

다음에, 실시예 2에 의한 다른 예에 있어서의 통신중계기지국의 냉각제어방식을 도면에 의해 설명한다. 구성 및 블럭도는 마찬가지로 도 6 및 도 7이다. 도 9는 냉각제어수단(11b)의 동작을 도시한 흐름도이다. 도 7에 있어서, 스텝S33, S34까지는 상기한 예와 동일하다. S33 또는 S34에서 주파수f₁을 산출한 후 그 시점에 있어서의 실내기의 흡입온도(흡입온도 검출수단(9)에 의한 출력)Tin과 미리 설치한 흡입온도의 설정값Tins를 비교하고(S41), Tin>Tins일 때에는 압축기의 주파수를 f₁로 한다(S42). Tin≤Tins일 때에는 압축기의 능력을 최소로 한다(S43). 이것은 압축기의 운전가능한 최저주파수로 하는 것이며, 또는 실외열교환기(5b)로 유입되는 냉매를 일부 압축기 흡입측으로 우회시키는 냉매회로를 구성하고, 그 상태에서 압축기를 운전할 수 있는 최저주파수로 하는 것에 의해서도 더욱 냉각능력을 떨어뜨릴 수 있으므로, 이와 같이 운용해도 좋다(바이패스회로는 도 6에 도시하고 있지 않음).

설정값Tins는 다음과 같이 설정한다. 도 9에 있어서의 스텝S41은 상기 실시예 1의 도 4에 있어서의 스텝S21과 마찬가지의 의의를 갖는다. 즉, 기기흡입공기(8)의 온도Tm이 일정하면 통신기기의 발열량과 실내기의 흡입온도Tin 사이에는

Tin∝통신기기의 발열량

의 관계가 성립한다. 따라서, 도 4에서 설명한 예에 있어서의 소비전력을 흡입온도로 대용할 수 있다. 그래서, 설정온도Tins는 공기조화기의 최저능력보다 약간 크게 하기 때문에, 도 4의 경우와 마찬가지로 6KW가 최저능력인 경우에는 예를 들면 소비전력7KW에 대한 Tin으로 하면 좋다. 이 때, 소비전력7KW에 대한 흡입공기(6)과 기기흡입공기(8)의 온도차△T는 상기한 정수와 식을 사용하여 △T=8. 7deg이다. Tm=20℃이면 Tin=Tm+△T=28. 7℃로 된다. 따라서, Tins=28. 7℃로 할 수 있다.

또, 도 9에 있어서 S31, S32, S33 및 S34를 삭제하고 S4, S5 및 S6에서 직접 S32로 이어지도록 하고, 서모온, 오프의 반복에 의한 결로를 방지하는 기능을 유지한 채로 방식 구성의 간이화가 도모되는 것은 상기 실시예 1의 도 5와 마찬가지이다. 구성도 및 블럭도는 마찬가지로 도 6, 도 7이다.

또, 도 9에 있어서 S41, S42, S43 대신에 상기 실시예 1의 도 4의 S21, S22, S23으로 하고 즉 도 11의 흐름도와 같이 제어하는 것에 의해, 마찬가지로 통신기기의 발열량이 작아졌을 때 순차 공기조화기의 능력을 작게 해 가면 최저능력보다 발열량이 작아졌을 때 서모오프(압축기정지)하기 어렵도록 할 수 있고, 서모온, 오프의 반복에 의한 압축기의 수명의 단축을 방지하고, 또 결로의 방지가 가능하게 된다는 점은 동일하다. 또한, 구성도는 도 6에 전력검출수단(12)를 부가한 것이고, 블럭도는 도 10에 도시한다.

또, 상기 실시예 1의 도 4에 있어서, S21, S22, S23 대신에 도 9에서 설명한 S41, S42, S43으로 하고, 즉 도 12의 흐름도와 같이 제어하는 것에 의해 마찬가지의 작용효과가 얻어진다. 냉각제어방식의 구성도는 도 6에 전력검출수단(12)를 부가한 것이며, 블럭도는 도 10과 동일하다.

또한, 상기 실시예 1, 2에 있어서 전력검출수단(12)에 의해 통신기기의 전자기판의 소비전력을 검출하는 경우를 기재했지만, 통신기기의 전류값에 의해 대용하는 것도 가능하다. 전력검출수단을 케이싱내에 수납된 통신기기의 합계전류를 검출하고 소비전력을 산출하도록 하는 것에 의해 전력계보다 저렴한 전류계에 의해 소비전력을 검출할 수 있다는 효과가 있다.

실시예 3

이하, 본 발명의 실시예 3에 의한 통신중계기지국의 냉각제어방식의 1예를 설명한다. 도 13은 본 발명의 실시예 3에 관한 통신중계기지국의 냉각제어방식을 도시한 구성도, 도 14는 블럭도, 도 15는 제어의 흐름도이다. 도 13, 도 14에 있어서, 상기 실시예 1, 2와 동일 번호(동일 기호)는 동일 또는 상당하는 것을 나타내며, 그 설명을 생략한다. (11c)는 후술하는 제어내용에 의해 냉각능력을 제어하는 냉각제어수단이다. (20a)는 기기흡입온도 목표초기값 설정수단, (20b)는 흡입온도 목표초기값 설정수단, (20d)는 흡입온도 목표값과 기기흡입온도 목표값을 결정하는 목표값 결정수단, (21d)는 (20d)에 의해 결정한 기기흡입온도 목표값에 따라서 공조기능력을 제어하는 공조제어수단, (20e)는 흡입온도 검출수단(9) 및 기기흡입온도 검출수단(13)에 의해 검출된 출력을 기억해 두는 기억수단, (20f)는 타이머수단이다.

냉각제어수단(11c)는 기기흡입온도 목표초기값 설정수단(20a), 흡입온도 목표초기값 설정수단(20b), 목표값 결정수단(20d), 기억수단(20e), 타이머수단(20f), 공조제어수단(21d), 주파수제어수단(22) 등으로 구성한다.

일반적으로, 공기조화기는 흡입온도를 높게 해서(단, 한계값, 일반적으로 40℃ 이하에서) 운용하면 도 16(횡축의 공조기 흡입온도의 상승에 따라서 종축의 현열냉각능력이 상승하는 것을 나타낸다)에 도시한 바와 같이 효율이 좋아진다. 즉, 도 13에 있어서 흡입온도 검출수단(9)가 검출하는 흡입온도를 가능한 한 높게 해서 운용하면 효율이 좋아진다. 이 상태를 실현하기 위해 이하와 같은 제어를 실행한다.

냉각제어수단(11c)의 제어동작을 도 15의 흐름도를 사용해서 설명한다. 흡입온도 목표초기값 설정수단(20b)에 의해 설정된 목표초기값Tinso와 기기흡입온도 목표초기값 설정수단(20a)에 의해 설정된 기기흡입온도의 목표초기값Tso를 각 설정수단에서 리드한다(S101). 이들을 우선 흡입온도 목표값Tins, 기기흡입온도 목표값 Ts로서 채용한다(S102). 채용된 기기흡입온도 목표값(Ts=Tso)을 공조제어수단(21d)에 입력한다(S103). 공조제어수단(21d)는 기기흡입온도 검출수단(13)의 출력Tm과 기기흡입온도 목표값Ts를 비교하고 주파수제어수단(22)를 제어해서 압축기(5a)의 용량제어를 실행하고, 공조기능력을 제어한다. 이 공조기능력의 제어는 예를 들면 상기 실시예 1, 2의 도 3, 도 4, 도 5, 도 8, 도 9, 도 11, 도 12의 S1∼S6과 같이 실행한다. 이 제어의 결과로서 나타나는 실내기의 흡입온도Tin, 기기흡입온도Tm을 각각의 검출수단(9), (13)에 의해 검출하고, 검출값은 1분간마다 기억해 둔다(S105). 10분이 경과하면(S104 및 106에서 판단), 그 10분동안의 흡입온도 검출값Tin을 기억수단(20e)에서 리드하고 그의 평균값Tin10을 목표값 결정수단(20d)에 의해 산출한다(S107). 이 평균값과 흡입온도 목표값Tins를 비교하고, 차가 ±1℃의 범위보다 작으면(S108), 기기흡입온도 목표값Ts를 변경하지 않는다(S109). 흡입온도 목표값Tins보다 1℃이상 높으면(S110) 기기흡입온도 목표값Ts를 1℃ 낮춘다(S111). 반대로, 흡입온도목표값Tins보다 1℃ 낮으면(S110) 기기흡입온도 목표값Ts를 1℃ 높인다(S112). 이와 같이 결정된 기기흡입온도 목표값Ts를 재차 공조제어수단(21d)에 입력하고(S103) 이 동작을 반복한다.

이것에 의해, 흡입온도 목표값Tins를 한계값내에서 가능한 한 높게 설정하는 것에 의해 흡입온도 목표값Tins에 가능한 한 가까운 고온영역에서 공기조화기를 운용할 수 있고, 고효율상태에서 운용할 수 있으며, 또한 공기조화기의 취출온도가 높아지기 때문에 결로의 우려를 해소할 수 있다. 실시예로서, 기기흡입온도 목표값Ts의 초기값을 30℃, 흡입온도목표값Tins의 초기값을 35℃에서 운용한 예를 도 17에 도시한다. 도 17에서는 부하와 균형이 잡혀지고, 경시적으로 흡입온도Tin, 기기흡입온도Tm, 공조기취출온도가 평탄하게 된다. 또, 흡입온도의 검출값은 10분간의 평균값을 취해서 제어에 채용하고 있지만, 이것은 기지국내의 온도의 일시적인 변동으로 인해 제어가 방해를 받지 않도록 하기 위해서이다. 일반적으로, 공기조화기의 능력제어(공조제어수단)는 1분걸러 주파수를 제어해서 실행하는 경우도 있고, 빈번한 기기흡입온도 목표값Ts의 변경은 제어를 불안정하게 할 우려가 있다. 이와 같이, 기기흡입온도 목표값Ts를 자동적으로 설정변경하는 것에 의해 실제의 부하상황에 맞는 최적한 운용이 가능하게 된다.

다음에, 다른 예를 설명한다. 구성도, 블럭도는 각각 도 13, 도 14이다. 제어흐름도를 도 18에 도시한다.

상기 도 17과 같이 통신기기의 발열량과 공기조화기의 냉각능력이 균형잡혀 있는 경우에는 상기 예의 제어로 좋지만, 실제로는 공기조화기의 공조제어수단(21d)는 기기흡입온도Tm이 기기흡입온도 목표값Ts보다 소정값 하회하면 서모오프한다. 이 상태를 도 19에 도시한다. 이 경우, 문제로 될 가능성이 있는 것은

① 기기흡입온도Tm이 일시적으로 기기흡입온도 목표값Ts를 상회해 버리는 경우가 발생하는 것

② 빈번한 서모온, 오프가 발생하여 공기조화기의 수명에 악영향을 미치는 것이다. 특히, ②에 관해서는 상기 제어의 취지인 가능한 한 높은 흡입온도Tin을 실현하고자 하면 결과적으로 기기흡입온도Tm을 높이는 제어로 되고, 기기흡입온도 목표값Ts가 높으면 공기조화기가 서모온해서 냉각을 개시한 후 기기흡입온도 목표값Ts까지 기기흡입온도Tm이 도달(저하)하는 시간이 짧아진다.

또, 공기조화기는 압축기의 보호를 위해 서모오프하면 일반적으로 3분간은 서모온하지 않는 보호제어가 필요하다. 이 3분간의 동안은 냉각기능이 정지하기 때문에 통신중계기지국내의 온도가 상승한다(도 19). 상승하는 경향은 내부의 통신기기의 발열량에 의하지만, 이것이 일정하게 되면 서모오프하고 나서 서모온할 때까지 기지국내의 온도가 도달하는 온도는 기기흡입온도목표값Ts가 높을수록 높아져 버린다.(일반적으로 공기조화기의 서모온, 오프는 기기흡입온도 목표값Ts와 같은 목표값에 대해서 실측값이 +1℃에서 서모온, -1℃에서 서모오프하지만, 이 서모온, 오프의 판정기준이 변해도 상기 경향은 마찬가지로 발생한다.)

따라서, 상기 ①, ②의 문제를 해소하기 위해, 상기한 제어에 이하의 처리를 부가한다. 즉, 「10분에 기기흡입온도Tm이 한 번이라도 임의의 한계값 예를 들면 35℃를 초과했다」, 「10분 동안에 2회 이상 서모온이 발생했다」의 2가지 조건중 한가지라도 발생한 경우, 흡입온도목표값Tins를 1℃낮추는 처리를 실행한다.

이 동작을 도 18을 사용해서 설명한다. 상기 도 15의 예와 중복되는 부분은 설명을 생략한다.

공조제어수단(21d)는 공기조화기의 서모온, 오프를 판단하고, 서모온했을 때 그 정보를 목표값 결정수단(20d)에 보고하고, (20d)는 그의 회수를 카운트해서 그 정보를 기억수단(20e)에서 기억하고, 동시에 기기흡입온도Tm의 검출값을 기억해 둔다(S105b). 10분 경과후, 그 10분동안에 한 번이라도 Tm이 35℃를 초과했는지 기억수단에서 검출값을 호출해서 목표값 결정수단(20d)가 조사한다(S201). 초과하고 있었을 때에만 플래그Flag를 1로 한다(S202, S203). 다음에, 그 10분동안에 서모온이 2회 이상 발생했는지 마찬가지로 목표값결정수단(20d)가 조사한다(S204). 2회 이상발생하고 있었을 때에만 플래그Flag2를 1로 한다(S205, S206). 이 2개의 플래그중 적어도 어느 하나가 1인 경우(S207), 흡입온도 목표값Tins를 1℃ 낮춘다(S209). 양쪽의 플래그가 모두 0인 경우에는 Tins는 그대로 한다(S208). 이와 같이 해서 흡입온도목표값Tins를 목표값 결정수단(20d)에 의해 결정한 후, 흡입온도의 10분간의 평균값Tin10에 따라서 상기 실시예와 마찬가지의 스텝(S107∼S112)에서 다음의 10분간을 제어하는 기기흡입온도 목표값Ts를 결정하고, 상기 실시예와 마찬가지로 이것을 반복한다.

이 예에서는 흡입온도목표값Tins를 낮추는 것에 의해 언뜻보기에 운전효율이 악화되는 방향으로 되는 것처럼 생각되지만, 실제로는 본 발명의 제어의 대전제인 기기흡입온도를 소정값 이하로 유지하는 것을 만족시킨 후에 가장 효율좋게 결로발생의 우려를 없애는 것이 가능하게 되는 현실에 입각한 제어이다.

다음에, 이 실시예의 다른 예를 기술한다.

본 실시예 3의 상기 2개의 예는 모두 임의의 부하상태에 대해서 안정한 운용으로 되는 목표값을 결정하는 제어수단이지만, 실제로는 흡입온도목표값Tins와 기기흡입온도 목표값Ts는 한없이 낮게(또는 높게) 해 가면, 운전에 지장을 초래하는(중계국내의 결로발생이나 공기조화기의 사용온도범위를 이탈시키는 등) 경우가 있으므로 범위를 한정하는 것이 유효하다.

시스템의 구성을 상기 예와 마찬가지로 도 13에, 또 블럭도를 도 20에 도시한다. 도 20에 있어서, (20g)는 흡입온도목표값 하한값 설정수단, (20h)는 기기흡입온도 목표값 상한값, 하한값 설정수단이다. 또한, 냉각제어수단(11d)는 상기 (11c)에 흡입온도목표값 하한값 설정수단(20g)와 기기흡입온도목표값 상한값, 하한값 설정수단(20h)를 부가한 것이다. 도 21의 흐름도를 사용해서 상기와 다른 점에 대해서 설명한다. 상기와 동일한 부분은 설명을 생략한다. S101b에서 (20g)에 의해 설정된 흡입온도목표값의 하한값Tinsmin과 (20h)에 의해 설정된 기기흡입온도목표값의 하한값Tsmin, 마찬가지로 상한값Tsmax를 각각 리드한다. 상기한 예와 마찬가지로 10분간의 검출을 실행하고, 플래그의 값에 의해 흡입온도목표값Tins를 결정한 후, 그 결정값(Tins)이 하한값Tinsmin보다 작은지 비교한다(S210). 작은 경우에는 Tsin=Tsinmin으로 하고(S212), 큰 경우에는 그 값을 채용한다(S211). 흡입온도의 10분간의 평균값과 흡입온도 목표값의 비교에 의해 기기흡입온도 목표값Ts를 결정한 후, 그 값이 상한값Tsmax를 초과하고 있지 않은지 또는 하한값Tsmin을 하회하고 있지 않은지 비교한다(각각 S304, S301). 상한값을 초과하고 있는 경우에는 목표값Ts=Tsmax로 하고(S306), 하한값을 하회하고 있는 경우에는 Ts=Tsmin으로 하고(S303), 상한값과 하한값의 사이이면 그 결정한 Ts를 채용한다(S302, S305).

또한, 흡입온도목표값의 상한값은 상기 흡입온도 목표초기값 설정수단(20b)가 설정하는 목표초기값Tinso를 해당시키는 것으로 한다.

또, 상기 예는 모두 임의의 부하상태에 대해서 안정한 운용으로 되는 목표값을 결정하는 제어수단이지만, 그 안정한 상태에 있어서의 각 목표값은 다른 시각이나 계절에 있어서 가장 안정한 운용을 가져오는 목표값으로는 되지 않을 가능성이 있다. 공기조화기의 능력이 외기온도에 의해서 좌우되는 것, 하우징(10)의 벽면을 관통하는 열 등에 의한 변화가 있기 때문이다. 이와 같은 과제에 대처하기 위해 도 21에 도시한 흐름도에 있어서 S401, S402에 도시한 바와 같이 소정 시간마다 예를 들면 6시간마다 모든 값을 초기값으로 재설정하고, 그 시점에서의 최적인 목표값을 검색하도록 한다.

실시예 4

상기 실시예 3의 처리내용은 냉각수단이 상기 공기조화기 뿐만 아니라 상기 공기조화기를 주냉각장치로 해서 이것이 다른 공기조화기나 히트파이프, 비등냉각장치 등의 보조냉각장치와 병용된 경우에도 마찬가지로 운용할 수 있다. 이 경우의 시스템의 구성을 도 22에 도시한다. 여기서, (30a)는 보조냉각장치의 증발기(냉각기), (30b)는 보조냉각장치의 응축기(방열기)이다. (30c)는 증발기(30a)의 흡입공기, (30d)는 마찬가지로 취출공기를 나타낸다. 상기 증발기(30a), 응축기(30b) 등으로 보조냉각장치(30)을 구성한다. 보조냉각장치(30)은 케이싱(10)내의 임의의 장소에 설치하는 것이 고려되지만, 보조냉각장치(30)이 항상 독립해서 운전제어되고 있는 한 통신기기(2)의 발열량과 보조냉각장치(30)의 열제거분을 합한 것을 기지국내부의 발열부가(부하)로서 처리하면 상기 실시예 3과 완전히 동일한 처리로 대응할 수 있다. 즉, 실시예 3에서 기재한 모든 예를 이 구성에 대해서 적용할 수 있다.

이 실시예의 다른 예를 기재한다. 구성을 도 23에 도시한다.

도 23에 도시한 바와 같이 주냉각장치의 냉각제어수단(11f)에 의해 보조냉각장치(30)의 운전정지를 제어하는 것에 의해 더욱 효율적인 운용이 도모된다. 일반적으로 주냉각장치 쪽이 보조냉각장치보다 냉각능력이 크지만, 양 냉각장치가 독립해서 운용되고 있으면 예를 들면 내부부하를 주냉각장치만으로 처리할 수 있는 경우에도 보조냉각장치가 계속 운전되어 버려 양자를 합한 운전쪽이 입력이 커져 버리는 경우가 있다. 또, 부하가 작은 경우, 보조냉각장치만으로 처리할 수 있는 경우도 발생한다. 이와 같은 경우, 적절한 운전장치선택을 실행하는 것에 의해 시스템 전체로서 효율적인 운용이 도모된다.

실시예 5

구성을 도 24에 도시한다. 상기 실시예 4에 있어서의 보조냉각장치로서 비등냉각장치(31)(증발기(31a), 응축기(31b))로 하고, 그 증발기(31a)를 주냉각장치와 동일한 풍로내의 상류측에 마련한다. 비등냉각장치(31)은 증발기(31a)의 증발온도와 실외에 설치되는 비등냉각장치 실외기의 응축기(31b)의 응축온도의 차가 클수록(기본적으로는 비례해서) 능력이 발휘되는 특징을 갖는다. 또, 비등냉각장치(31)은 입력이 실외기의 송풍기(31c) 뿐이고, 실내기의 풍로를 공기조화기와 공용하는 것에 의해 공기조화기의 송풍기(4b)를 공용할 수 있는 매우 효율이 높은 운용이 가능하다.

따라서, 예를 들면 「기기흡입온도Tm≤35℃이고 또한 흡입온도Tin≤40℃」를 만족시킨 후에 비등냉각장치(31)의 실내기(증발기(31a))의 흡입온도를 가능한 한 높게 한다.

상기 실시예 3의 기재예와 동일한 제어를 실행하는 것에 의해 이것을 실현할 수 있다. 단, 흡입온도 검출수단(9)의 검출부는 주냉각장치인 공기조화기의 증발기(실내열교환기(4a))의 바로앞에 설치할 필요가 있다.

또, 흡입온도 검출수단(9)의 검출값이 소정값보다 낮을 때(예를 들면 20℃로 한다. 이것은 일반적으로는 기기흡입공기온도는 35℃이하로 되도록 제어하지만, 너무 낮게 하면 다음과 같은 문제가 발생한다. 1. 수용되는 기기의 사용온도환경에 하한이 있다. 일반적으로는 0℃이상이지만, 배터리는 20℃이상이 바람직하다. 그 이외에, 2. 실내온도가 낮을수록 실내공기의 이슬점에 가까워지고, 결로하기 쉬워진다. 3. 에너지절약성이 나빠지는 등.) 보조냉각장치(31)의 실외기의 송풍기를 정지시킨다. 또한, 상기 실외기의 송풍기의 정지는 상기한 경우 이외에 이하의 경우에도 실시가능하고, 상당한 효과를 발휘할 수 있다(모두 검출수단, 판단수단 등은 생략한다).

① 외기온도가 소정 온도보다 저하한다.

② 비등냉각장치의 흡입온도와 외기온도의 검출값의 차가 소정량보다 크다.

③ 비등냉각장치의 실외기의 열교환기의 흡입온도와 취출온도의 차가 소정량보다 크다.

④ 비등냉각장치의 실외기의 냉매배관의 입구온도와 출구온도의 차가 소정량보다 크다.

⑤ 기기흡입온도 검출수단의 검출값이 소정 온도보다 저하한다.

또, 다음의 경우는 실외기의 송풍기를 정지시키는 대신에 각각의 처치를 실행한다.

한냉지에서 실외기의 송풍기를 한 번 정지시켜 버리면 눈이 쌓여 재기동할 수 없게 될 우려가 있는 경우, 그것을 회피하기 위한 처치로서,

① 실외기의 송풍기의 회전수를 저하시킨다(정지시키지 않음).

② 실외기의 송풍기는 정지시키지 않고 주냉각장치의 실내기의 송풍기를 간헐운전시킨다.

③ 실외기의 송풍기는 정지시키지 않고 주냉각장치의 실내기의 송풍기의 회전수를 저하시킨다.

또, 실외기온과 기기흡입공기의 온도의 차를 충분이 취할 수 없는 경우, 비등냉각장치의 능력이 입력보다 떨어질(COP가 1미만으로 된다) 우려가 있으므로, 그와 같은 경우에는 비등냉각장치의 실외기의 송풍기를 정지시키는 것에 의해 에너지절약을 도모할 수 있다. 이 경우의 조건의 예는 실외기온이 10℃ 이상의 적설의 우려가 없는 경우에 온도차를 계측하고, 1℃이하이면 실외기를 정지시킨다.

또한, 상기 실시예 3, 4, 5에 있어서, 통신중계기지국의 케이싱(10)내에 공기조화기(주냉각장치)가 여러개 있는 경우에도 공조기기(주냉각장치)와 보조냉각장치를 함해서 여러개 있는 경우에도 처리를 주냉각장치 각각의 초기값부터 개시시키는 것에 의해 그 통신중계기지국에 수용되는 통신기기의 발열상황에 대한 최적인 운용을 결정할 수 있다. 여러개의 냉각장치가 있는 경우에는 냉각기능이 서로 간섭하는 경우가 있지만, 상기 제어에 의해 그 관계중에서의 최적상태를 자동적으로 결정할 수 있다.

단, 주냉각장치의 흡입온도목표값Tins는 낮추는 처리밖에 하지 않는다. 이것은 흡입온도 목표값Tins의 초기값(예를 들면 35℃)에서 문제가 없는 운용을 하는 최고값을 찾으면서 흡입온도 목표값Tins를 낮춰가는 것이 이 제어의 특징이기 때문이다.

기지국내의 발열량은 통신상태에 따라 급격히 변화하는 경우도 있지만, 일반적으로 크게 변화하지 않는다. 단, 정상적으로 다소의 변화가 있는 것은 사실이다. 또, 보조냉각장치로서 사용하는 비등냉각장치는 실외기온에 따라서 능력이 변화한다. 따라서, 임의의 시점에서 상기 처리를 개시하고, 도달한 각 목표값의 상태는 다른 시점에서는 최적값이라고는 할 수 없다. 흡입온도목표값Tins를 높이는 처리를 상기에서는 하고 있지 않으므로, 임의의 시점에서 (예를 들면 전회의 처리를 개시하고 나서 6시간후 또는 흡입온도 목표값Tins를 한 번이라도 변경했으면 그 6시간 후 등) 각 목표값을 초기값으로 재설정하고, 재차 최적인 상태를 찾는 처리를 실행하고, 최적운용을 실현한다.

또, 상기 각 실시예 1, 2, 3, 4, 5에 기재된 온도, 시간 등에 관한 값은 1예이며, 상황에 맞게 변경해도 상관없다.

실시예 6

다음에, 실시예 6에 의한 통신중계국의 냉각제어방식의 동작을 도 1, 도 2에 의해 설명한다. 통신중계국의 냉각제어방식은 통신기기(2)로 송풍팬(4b)에 의해 소요량의 기기흡입공기(8)을 공급하는 것에 의해 통신기기(2)의 흡입공기온도가 규정온도 이내로 되도록 제어한다. 일반적으로는 기기흡입공기(8)의 온도는 20℃ 이하로 되도록 제어한다. 기기흡입공기(8)은 통신기기(2)를 냉각시키는 것에 의해 따뜻해져 흡입공기(6)으로서 실내기(4)로 흡입되어 실내열교환기(4a)에 의해 냉각되고, 취출공기(7)로서 케이싱(10)으로 되돌려 보내지고, 재차 기기흡입공기(8)로서 통신기기(2)를 냉각시킨다. 냉각제어수단(11a)는 기기흡입온도 검출수단(13)의 출력과 전력검출수단(12)의 출력에 따라서 기기흡입공기(8)의 온도가 설정온도(예를 들면, 20℃) 이하로 되도록 제어한다. 여기서, 예를 들면 송풍팬(3)의 송풍량이 40㎥/min, 전력검출수단(12)가 검출한 전력량이 12KW인 것으로 하면 전자기판의 소비전력이 소비전력의 대부분을 차지하는 통신기기(2)에서는 소비전력과 발열량은 거의 동일하므로, 흡입공기(6)과 기기흡입공기(8)의 온도차 △T는 △T=(소비전력)/(풍량×공기밀도×공기의 정압비열)로 된다. 여기서, 소비전력은 12KW, 풍량은 40㎥/min, 공기밀도는 1. 2Kg/㎥, 공기의 정압비열은 1. 01KJ/(Kg·K)이므로, △T=15deg로 된다. 즉, 기기흡입공기(8)의 온도가 20℃인 것으로 하면 흡입공기(6)의 온도는 20℃+△T=20℃+15deg=35℃로 된다. 실내기의 송풍팬(4b)의 송풍량을 40㎥/min으로 하면, 흡입공기(6)을 20℃까지 냉각시켜 기기흡입공기(8)로서 공급하기 위해서는 12KW의 능력이 필요하게 된다. 통신기기의 소비전력을 검출해서 공기조화기의 능력을 제어하는 것에 의해 진짜 발열부하에 추종하는 것으로 고려되지만, 실제로는 케이싱내에서는 실내기의 취출공기(7)은 주위의 분위기와 혼합하여 기기흡입공기(8)로 되므로 상기 온도로는 되지 않는다. 이것을 보정하기 위해 기본적으로 기기흡입온도(8)을 기기흡입온도 목표값 설정수단(20)에 의한 설정목표값으로 되도록 기기흡입온도 검출수단(13)이 출력하는 온도와 상기 설정목표값을 비교해서 압축기의 필요능력을 산출하고, 그 후 전력검출수단(12)에 의해 검출된 전력에 의해 압축기의 최고주파수 상한을 산출하여 상기 필요능력을 보정한 후에 주파수명령을 출력하는 공조제어수단(21a)의 명령에 의해 주파수제어수단(22)를 거쳐서 압축기(5a)를 제어한다.

도 3은 냉각제어수단의 제어동작을 도시한 흐름도이다. 공조제어수단(21a)는 우선 최초로 현재 압축기(5a)로 출력하고 있는 주파수f를 확인한다.

다음에, 기기흡입온도 검출수단(13)이 기기흡입공기(8)의 온도Tm과 기기흡입공기(8)의 설정온도Ts를 확인하고(스텝 S2), 양자가 동일하지 않은 경우에는 온도Tm이 설정온도Ts를 초과하고 있는지를 확인하고(스텝S3), 온도 Tm이 설정온도Ts를 초과하고 있는 경우에는 주파수제어수단(22)를 거쳐서 압축기(5a)의 전원주파수를 증가시킨다(스텝 S5). 온도Tm이 설정온도Ts를 초과하고 있지 않은 경우에는 주파수 제어수단(22)를 거쳐서 압축기(5a)의 전원주파수를 저하시킨다(스텝S6). 스텝S1에 있어서 온도Tm이 설정온도Ts와 동일한 경우에는 주파수는 현상을 유지한다(S4). 전력검출수단(12)의 출력을 받고 공조제어수단(21a)는 압축기의 주파수의 상한fmax를 연산한다(스텝S7).

fmax는 전력검출수단(12)의 출력W를 변수로 하는 함수f(w)에 의해 구한다. 이 관계는 예를 들면 다음과 같이 설정한다.

f(w) = 13. 7(w-6)+30

이것은 사용하는 압축기(5a)의 특성이 112Hz에서 12KW, 30Hz에서 6KW를 발휘하는 것으로 하고, 그 사이의 주파수에서는 선형으로 능력이 변화하는 것으로 한 경우이다. f(w)에 의해 연산된 fmax와 상기에서 산출된 f₁을 비교하고(스텝S8), f₁이 fmax보다 큰 경우에는 압축기의 주파수를 fmax로 하고, f₁이 fmax 이하인 경우에는 압축기의 주파수를 f₁로 한다(스텝S9, S10, S11). 이와 같이 압축기의 주파수를 제어한다.

통신기기(2)의 발열량은 급격히 변화하는 경우가 있고, 이 변화의 결과로서 나타나는 기기흡입온도 검출수단(13)의 출력신호만에 의한 제어는 불충분하고, 온도Tm의 변화요인인 소비전력 검출수단(12)의 출력신호를 사전에 파악해서 제어를 실행하는 것에 의해 추종성이 양호한 안정된 제어가 가능하게 된다.

도 4는 실시예 1에 의한 다른 형태의 냉각제어방식을 도시한 흐름도이다. 스텝S9, S10까지는 상술한 예와 마찬가지이다. 이 냉각제어방식에 있어서의 냉각제어수단은 도 2에 도시한다. 도 4에 있어서, 스텝S9 또는 S10에서 주파수f₁을 산출한 후, 그 시점에 있어서의 통신기기의 소비전력(전력검출수단(12)의 출력)W와 미리 설정한 소비전력의 설정값f₁을 비교하고(스텝S21), W>Ws일 때는 압축기(5a)의 주파수를 f₁로 한다(스텝S22). W≤Ws일 때는 압축기의 능력을 최소로 한다(스텝S23). 이것은 압축기의 운전가능한 최저주파수로 하는 것이고, 또는 실외기 열교환기(5b)로 유입되는 냉매를 일부 우회시키는 냉매회로로 하는 것이라도 좋다(바이패스회로는 도 1에 도시하고 있지 않다). 또, 설정값Ws는 공기조화기의 최저능력보다 약간 크게 한다. 예를 들면, 공기조화기의 최저능력이 6KW이면 7KW의 설정으로 한다. 상술한 실시예 1의 예에서는 통신기기의 발열량이 작아졌을 때 순차 공기조화기의 능력을 작게 해 가면, 최저능력보다 발열량이 작아졌을 때 서모오프(압축기 정지)로 되는 경우가 있지만, 본 예에서는 스텝S21의 판단을 부가해서 공기조화기의 최저능력 이하로 발열량이 저하하기 전에 압축기 능력을 최저로 하므로, 서모오프하기 어려운 방식으로 된다. 서모온, 오프의 반복은 압축기의 수명을 단축시킬 뿐만 아니라 케이싱내의 결로를 발생시키지만, 본 예에서는 그와 같은 문제를 방지하는 것이 가능하게 된다.

실시예 7

이하, 본 발명의 실시예 7에 의한 예를 설명한다.

도 6은 실시예 7에 관한 중계기지국의 냉각제어방식을 도시한 구성도, 도 25는 실시예 2에 관한 냉각제어수단을 도시한 블럭도이다. 도 6, 도 25에 있어서 도 1, 도 2와 동일 부호를 붙인 것은 동일 또는 상당부분을 나타내며 설명을 생략한다. (11b)는 공기조화기의 냉각능력을 제어하는 냉각제어수단이다.

다음에, 실시예 7에 의한 통신중계기지국의 냉각제어방식의 동작을 도면에 의해 설명한다. 도 26은 냉각제어수단(11b)의 동작을 도시한 흐름도이다. 도면에 있어서, 스텝S9, S10까지는 실시예 1의 예와 마찬가지이다. 스텝S9 또는 S10에서 주파수f₁이 산출된 후 그 시점에 있어서의 실내기의 흡입온도(흡입온도 검출수단(9)에 의한 출력)Tin과 미리 설치한 흡입온도의 설정값Tins를 비교하고(스텝S31), Tin>Tins일 때는 압축기의 주파수를 f₁로 한다(스텝S32). Tin≤Tins일 때는 압축기의 능력을 최소로 한다(스텝S33). 이것은 압축기의 운전가능한 최저주파수로 하는 것이고, 또는 실외기 열교환기(5b)로 유출되는 냉매를 일부 우회시키는 냉매회로로 하는 것이라도 좋다(바이패스회로는 도 6에 도시하고 있지 않다).

설정값Tins는 다음과 같이 설정한다. 도 26에 있어서의 스텝S31은 도 4에 있어서의 스텝S21과 마찬가지의 의의를 갖는다. 즉, 기기흡입공기(8)의 온도Tin이 일정하면 통신기기의 발열량과 실내기의 흡입온도Tin사이에는

Tin∝통신기기의 발열량

의 관계가 성립한다. 따라서, 도 4에서 설명한 실시예에 있어서의 소비전력을 흡입온도로 대용할 수 있다. 설정값Tins는 예를 들면 소비전력7KW에 대한 Tin으로 하면 좋다. 이 때, 소비전력7KW에 대한 흡입공기(6)과 기기흡입공기(8)의 온도차△T는 상술한 정수와 식을 사용하여 △T=8. 7deg이다. Tm=20℃이면 Tin=Tm+△T=28. 7℃로 된다. 따라서, Tins=28. 7℃로 하면 좋다.

실시예 8

이상의 실시예는 상술한 바와 같이 통신기기의 발열량이 흡입온도와 상관관계를 갖고 있기 때문에 전력검출수단(12)의 출력을 흡입온도 검출수단의 출력으로 각각 교체해서 처리해도 상관없다.

이들을 도 28, 도 29에 도시한다. 이것을 실시예 8로 한다.

또, 실시예 6의 예에서 주파수의 상한값을 지정하고 있던 것을 도 27과 같이 전력검출수단(12)의 출력W와 설정값Ws를 비교해서 W≤Ws일 때 압축기의 능력을 최소로 하는(스텝S51) 처리로 해도 좋다.

이것에 의해, 서모온, 오프의 반복에 의한 결로를 방지하는 기능을 유지한 채로 방식 구성의 간이화가 도모된다. 이 예에서도 상술한 바와 같이 스텝S41의 판단을 전력이 아니라 흡입온도에 의해서 실행해도 좋은 것은 명백하다.

실시예 9

도 30은 본 발명의 실시예 9, 11, 12에 관한 통신기지국의 케이싱 냉각시스템을 도시한 개략구성도이다. 단, 도 34에 도시한 종래의 케이싱 냉각시스템(151)과 대략 공통되는 구성요소에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 경우가 있다.

도면에 있어서, 케이싱 냉각시스템(101)은 자연순환 냉매회로(120)의 비등형 냉각기(121)과 압축기(110)에 의해 냉매를 강제순환시키는 강제순환 냉매회로(109)의 증발기(113)에 의해서 밀폐공간을 형성하는 통신기지국(102)의 케이싱(103)내를 냉각시키도록 구성되어 있다. 케이싱(103)내에는 발열부품을 포함하는 통신기기(104)가 수납되어 있다.

이 케이싱 냉각시스템(101)에서는 케이싱(103)내에 공용통풍로(130)이 마련되어 있다. 공용통풍로(130)은 케이싱(103)내의 열기를 받아들이는 열기흡입구(132)와 케이싱(103)으로 냉기를 취출하는 냉기취출구(133)을 갖는 중공상자형상의 공용케이스(129)에 의해 실현된다. 공용통풍로(130)에는 자연순환 냉매회로(120)의 비등형 냉각기(121), 강제순환 냉매회로(109)의 증발기(113) 및 상기 비등형 냉각기(121)과 증발기(113)으로 송풍하는 공용팬(131)이 내장되어 있다.

강제순환 냉매회로(109)의 응축기(111)은 실외기로서의 응축기케이스(117)내에 배치되어 있다. 응축기케이스(117)은 외기흡입구(118) 및 배기구(119)를 갖는 상자형상으로 형성되어 있고, 상기 응축기(111), 압축기(110), 냉매초크밸브(112) 및 팬(116)을 구비하고 있다. 즉, 응축기케이스(117)내의 압축기(110), 응축기(111), 냉매초크밸브(112), 공용통풍로(130)내의 증발기(113)이 냉매관(114), (115)를 거쳐서 순차 고리형상으로 연결되는 것에 의해, 강제순환 냉매회로(109)가 구성된다,

자연순환 냉매회로(120)의 응축기(122)는 실외기로서의 응축기케이스(125)내에 배치되어 있다. 응축기케이스(125)는 외기흡입구(127) 및 배기구(128)을 갖는 상자형상으로 형성되어 있고, 상기 응축기(122)와 팬(126)을 구비하고 있다. 즉, 응축기케이스(125)내의 응축기(122)와 공용통풍로(130)내의 비등형 냉각기(121)이 냉매증기관(123) 및 액상냉매귀환관(124)를 거쳐서 고리형상으로 연결되는 것에 의해 자연순환 냉매회로(120)이 구성된다.

계속해서, 상기한 구성에 의한 통신기지국(102)의 케이싱 냉각시스템(121)의 동작을 설명한다.

우선, 통신기기(104)내의 팬(도시생략)의 구동에 의해 기기케이스(106)의 옆쪽에서 위치(301)에 있는 냉기가 공기흡입구(107)에서 케이스내에 페치된다. 페치된 냉기는 발열부품(105)를 냉각시켜 열기로 되고, 케이스 상부의 배기구(108)에서 케이싱(103)내의 위치(303)으로 취출된다. 이와 같이 취출된 열기는 공용팬(131)의 송풍에 의해 위치(304)에서 열기흡입구(132)를 거쳐서 공용통풍로(130)내로 흡입된다. 공용통풍로(130)내에서 열기는 비등형 냉각기(121)을 통과해서 자연순환 냉매회로(120)의 냉매와 열교환되는 것에 의해 1차 냉각된다. 위치(305)에 있는 1차 냉각후의 공기는 공용팬(131)로 흡인된 후 전량이 증발기(113)을 통과하여 강제순환 냉매회로(109)의 냉매와 열교환되어 냉각된다. 이와 같이 냉각된 공기는 냉기로서 냉기취출구(133)에서 케이싱(103)내의 위치(300)으로 취출된다. 즉, 공기는 (300)→(301)→(303)→(304)→(305)의 위치를 순서대로 순환시켜 케이싱(103)내를 냉각시키는 것이다.

또한, 자연순환 냉매회로(120)의 냉매계에서는 비등형 냉각기(121)의 냉매가 열기와의 열교환에 의해 비등해서 가스냉매로 되고 냉매증기관(123)을 통해서 응축기(122)에 도달한다. 응축기(122)에 있어서 가스냉매는 팬(126)에 의해 응축기케이스(125)내를 외기흡입구(127)에서 배기구(128)로 유통하는 외기와의 열교환에 의해 응축해서 액상냉매로 된다. 이 액상냉매는 가스냉매와의 비중차에 의한 자연유하에 의해 액상냉매귀환관(124)를 통해서 비등형 냉각기(121)로 되돌아간다.

한편, 강제순환 냉매회로(109)의 냉매계에 있어서는 압축기(110)에서 강제적으로 토출된 고온·고압의 가스냉매가 응축기(111)로 유입되어 팬(116)에 의해 응축기케이스(117)내를 외기흡입구(118)에서 배기구(119)로 유통하는 외기와의 열교환에 의해 차갑게 되어 액상냉매로 된다. 액상냉매는 냉매초크밸브(112)에 의해 감압되고 기액 이상(二相)상태로 되어 냉매관(114)를 통해서 증발기(113)에 도달한다. 이 냉매는 증발기(113)에 의해 1차 냉각후의 공기와 열교환되어 자신은 저압 가스냉매로 되고, 냉매관(115)를 거쳐서 압축기(10)의 흡입측으로 되돌아간다. 상기 압축기(110)은 공용통풍로(130)내의 위치(305)에 있어서의 공기온도에 따라서 용량제어되고 있다.

상기한 바와 같이, 이 실시예의 케이싱 냉각시스템(101)에 의하면, 비등형 냉각기(121)과 증발기(113)이 단일의 공용통풍로(130)내에 배치되어 있기 때문에 1대의 공용팬(131)을 공용통풍로(130)내에 마련하는 것만으로 좋다. 또, 종래는 2대 필요했던 팬설치공간을 1대분으로 사용할 수 있기 때문에 공용팬(130)으로서 대풍량의 팬을 채용할 수 있다. 이것에 의해, 자연순환 냉매회로(120)의 능력을 크게 이용할 수 있다. 한편, 비등형 냉각기(121)에서 1차 냉각된 공기는 반드시 증발기(113)으로 안내되어 확실하게 냉각되므로, 종래기술과 같은 케이싱(103) 내에서의 공기의 우회(바이패스)나 쇼트사이클을 발생시키지 않고, 높은 냉각효율을 실현할 수 있어 에너지절약에 기여한다. 또, 열기를 그대로 증발기(113)으로 흡입하는 일이 없으므로 강제순환 냉매회로(109)의 고장을 회피할 수 있다. 또, 종래시스템과 같은 열기안내로(157)(도 34 참조)을 절대적으로는 필요로 하지 않는다.

상술한 바와 같이, 팬설치수의 삭감, 운전비용의 삭감을 실현할 수 있다. 이것에 의해, 에너지절약과 동시에 설비의 총 냉각용량의 경감 및 냉각시스템 전체의 신뢰성의 향상을 도모할 수 있고, 또 압축기(110)의 운전용량 삭감에 의해 저소음화도 실현할 수 있다.

그러나, 본 시스템의 효율을 양호하게 하기 위해 또는 케이싱(103)내의 결로를 방지하기 위해서도 통신기기(104) 등의 요구사용 환경온도가 허용되는 한 케이싱내 온도를 높게 해서 운용하는 것이 효율적이다. 그러나, 케이싱내 온도를 높게하면(30℃ 정도) 기기케이스(106)에서 취출되는 위치(303)의 공기온도가 높아지고(40℃), 그 온도의 공기를 통상의 에어콘실내기(예를 들면 도 34의 증발기케이스(153))로 직접 흡입시키면, 에어콘실내기의 운전보증범위(예를 들면 35℃)를 초과해 버린다. 그래서, 기술한 바와 같이 비등형 냉각기(121)과 증발기(113)을 조합해서 배치한 것에 의해 증발기(113)으로의 흡입온도를 보증범위내로 유지하는 것에도 도움이 되고, 더 나아가서는 냉각시스템의 신뢰성 향상으로 이어진 것이다.

또, 공용케이스(129)내의 비등형 냉각기(121)은 위치(304)에 있는 흡입공기의 온도와 응축기(122)에 흡입되는 위치(306)에 있는 외기의 온도와의 차가 클수록 높은 능력을 발휘하는 기능을 가지므로(도 32 참조), 가능한 한 발열부품(105) 근방의 열기와 열교환하는 것이 효율적이다. 그것을 위해서는 공용케이스(129)의 열기흡입구(132)를 발열부품(105)의 바로 위로 되는 위치에 배치하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 통신기기(104)의 배기구(108)에서 취출된 위치(303)의 열기의 온도를 거의 유지한 채로 공용통풍로(130)으로 흡입되는 위치(304)의 공기로 할 수 있다.

실시예 10

도 31은 본 발명의 실시예 10에 관한 통신기지국의 케이싱 냉각시스템을 도시한 개략구성도이다.

도면에 도시한 통신기지국(102a)의 케이싱 냉각시스템(101a)가 상술한 케이싱 냉각시스템(101)과 다른 점은 공용통풍로(130a)가 비등형 냉각기(121)을 내장한 냉각기측 풍로(148), 증발기(113)을 내장한 증발기측 풍로(150) 및 냉각기측 풍로(148)과 증발기측 풍로(150)을 연결하는 접속풍로(149)로 구성된 것이다. 구체적으로는 비등형 냉각기(121)을 수용한 냉각기케이스(143)의 취출구(146)과 증발기(113)을 수용한 증발기케이스(145)의 흡입구(147)이 접속용 덕트(144)에 의해 연결되는 것에 의해, 이들의 내부에 공용통풍로(130a)가 형성된다. 케이싱 냉각시스템(101a)의 동작은 실시예 9와 대략 동일하므로 설명은 생략한다.

이 케이싱 냉각시스템(101a)와 같이 구성하면 원래의 강제순환 냉매회로(109)에 배치되어 있는 에어콘실내기(흡입구(147) 및 냉기취출구(133)을 갖는 증발기케이스(145), 증발기(113), 공용팬(131)로 이루어지는 구성에 상당한다)를 그대로 전용할 수 있다.

또한, 기기케이스(106)과 냉각기케이스(143) 사이 및 케이싱(103) 내면과 냉각기케이스(143) 사이에 간막이벽(165)를 마련하고, 흡입측 공간(166)을 형성하는 것도 가능하다. 즉, 상기 간막이벽(165)를 마련하지 않는 경우에는 발열부품(105)를 내장한 통신기기(104)를 케이싱(103)내에 여러대 설치하는 것이 가능하게 된다.

실시예 11

이 실시예 11에 관한 케이싱 냉각시스템1에서는 도 30에 도시한 바와 같이 예를 들면 마이크로컴퓨터 등에 의해 구성되는 제어장치(138)이 배치되어 있다. 이 예에 있어서 제어장치(138)은 후술하는 압축기 제어수단(140)의 기능을 갖고 있다. 또한, 케이싱 냉각시스템(1)은 외기온도를 검출하는 온도검출수단(134)와 케이싱내 온도(바람직하게는 기기케이스(106)의 배기구(108) 내지는 공용케이스(129)의 열기흡입구(132) 근방의 온도)를 검출하는 온도검출수단(135)를 구비하고 있다.

그래서, 온도검출수단(134)가 외기온도를 검출하고 온도검출수단(135)가 케이싱내 온도를 검출하면 압축기 제어수단(140)은 각각 검출된 케이싱내 온도와 외기온도의 온도차를 연산한다. 다음에, 압축기 제어수단(140)은 구한 온도차에 따라서 강제순환 냉매회로(109)의 압축기(110)을 운전정지시킨다.

구체적으로는 도 32에 도시한 바와 같은 자연순환 냉매회로(120)의 능력(kW)과 케이싱내 온도∼외기온도의 온도차의 관계데이타가 제어장치(138)의 메모리에 미리 설정되어 기억되어 있고, 각 검출온도에서 연산된 온도차에 의해 자연순환 냉매회로(120)의 요구능력이 구해진다. 그래서, 압축기 제어수단(140)은 구한 자연순환 냉매회로(120)의 요구능력이 동일 조건하에 있어서의 관계데이타의 설정능력값을 하회한 경우에 강제순환 냉매회로(109)의 압축기(110)을 강제적으로 운전정지시키고, 자연순환 냉매회로(120)만의 작동을 속행시킨다.

즉, 이 실시예 시스템에서는 자연순환 냉매회로(120)의 능력만으로 케이싱(103)내의 냉각을 실행할 때는 위치(130)의 공기온도에 상관없이 압축기(110)을 운전시키지 않으므로, 강제순환 냉매회로(109)의 운전비용의 불필요한 지출을 회피할 수 있다.

즉, 외기온도가 낮을수록 자연순환 냉매회로(120)의 능력은 커지고, 강제순환 냉매회로(109)의 부하를 저감할 수 있다. 예를 들면, 도 32와 같은 특성을 갖는 자연순환 냉매회로(120)을 설계한 경우 온도차△T=25℃(예를 들면, 실외기온=15℃, 케이싱내 온도=40℃일 때)일 때의 냉각능력은 4. 0kW로 된다. 바꿔말하면, 외기온도를 과혹한 한여름 조건으로 설정해서 자연순환 냉매회로(120)의 능력을 설계하면, 겨울 및 중간계절은 강제순환 냉매회로(9)측의 운전용량을 대폭으로 삭감할 수 있어 운전비용의 저감을 도모할 수 있다. 또는, 자연순환 냉매회로(120)에 있어서의 비등냉각분을 강제순환 냉매회로(109)측의 용량삭감분에 적용할 수 있다.

또한, 본 실시예의 제어형태는 도 30의 케이싱 냉각시스템1 뿐만 아니라, 도 31의 케이싱 냉각시스템(101a)에 적용할 수 있는 것은 물론이다.

또, 케이싱내의 발열부하가 1년을 통해서 거의 변화하지 않는 경우에는 온도검출수단(134)에 의해 검출한 외기온도만에 따라서 압축기(110)을 운전정지시키는 것도 가능하고, 그 경우에는 케이싱내를 위한 온도검출수단(135)를 생략할 수 있기 때문에 제어구성이 간소하게 되어 저코스트로 실현할 수 있다.

실시예 12

실시예 12에 관한 케이싱 냉각시스템1에서는 도 30에 도시한 바와 같이 압축기(110)의 흡입측에 있어서의 저압 냉매압력을 검출하는 압력검출수단(136)과 압축기(110)의 토출측에 있어서의 고압냉매압력을 검출하는 압력검출수단(137)이 마련되어 있다. 또, 제어장치(138)은 압력검출수단(136), (137)에 의한 각각의 검출압력에 따라서 강제순한 냉매회로(109)의 이상을 검지하는 이상검지수단(141)의 기능과 이상검지수단(141)이 강제순환 냉매회로(109)의 이상을 검지했을 때 공용팬(131)을 운전상태로 유지하는 운전유지수단(142)의 기능을 갖고 있다.

따라서, 이 실시예의 시스템에 의하면, 압력검출수단(136), (137)에 의해 각각 검출한 압력의 차가 소정값보다 큰 경우, 이상검지수단(141)이 강제순환 냉매회로(109)의 이상을 검지한다. 그리고, 이상검지수단(141)은 압축기(110)을 긴급정지시킨다. 동시에 이상검지수단(141)은 공용팬(131)을 운전상태로 유지해서 송풍을 속행시킨다. 이러한 경우에도 자연순환 냉매회로(120)은 항상 작동하고 있으므로 공용팬(131)의 운전유지에 의해 비등형 냉각기(121)로 송풍된다. 즉, 이상(異常)에 의해 강제순환 냉매회로(109)가 긴급정지된 경우에도 비등형 냉각기(121)에 의해 냉각된 공기가 케이싱(103)내로 취출되므로, 케이싱(103)내의 온도는 비등하는 일이 없다. 단, 압력검출수단(136), (137) 대신에 압축기(110) 토출측의 냉매온도를 검출하고, 이것에 따라서 강제순환 냉매회로(109)의 이상을 검지하도록 구성해도 상관없다. 또, 압력검출 이외의 이상검출수단에 관해서도 마찬가지로 구성할 수 있다.

이 실시예의 제어형태는 도 30의 케이싱 냉각시스템1 뿐만 아니라 물론 도 31의 케이싱 냉각시스템(101a)에도 적용가능하다.

또한, 상기한 각각의 실시예에서는 공용통풍로(30), (30a)를 케이싱(103)내에 설치한 예를 설명했지만, 본 발명은 그것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 공용통풍로(130), (130a)의 공용케이스(129), 냉각기케이스(143), 접속용 덕트(144), 증발기케이스(145)를 케이싱(103)의 외측에 부착시키고, 열기흡입구(132) 및 냉기취출구(133)을 케이싱(103)내에 관통시켜 접속하는 것도 가능하다.

또, 공용팬(131)을 비등형 냉각기(121)과 증발기(113) 사이에 배치하였지만, 그것에 한정되는 것은 아니고 공용통풍로(130), (130a)내에 있어서의 비등형 냉각기(121)의 통기방향 상류측 또는 증발기(113)의 통기방향 하류측에 공용팬(131)을 배치해도 상관없다.

본 발명은 이상에서 설명한 바와 같이 구성되어 있으므로, 이하에 기재되는 바와 같은 효과가 얻어진다.

[1] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 공기조화기와 통신기기를 수납한 케이싱을 구비한 통신중계기지국의 냉각제어방식에 있어서, 상기 케이싱내에 수납된 상기 통신기기의 소비전력을 검출하는 전력검출수단, 상기 통신기기로 송풍되는 공기의 온도를 검출하는 기기흡입온도 검출수단 및 상기 공기조화기의 능력을 제어하는 냉각제어수단을 구비하고, 상기 냉각제어수단이 상기 전력검출수단의 출력과 상기 기기흡입온도 검출수단의 출력에 따라서 상기 공기조화기의 능력을 제어하므로 기기흡입온도 검출수단의 검출값에 따라 통신기기를 냉각시키는 기기흡입공기의 온도를 설정온도로 할 수 있고, 기기흡입공기의 온도가 안정하여 통신기기의 동작에 의한 발열량(부하)에 적확하게 대응할 수 있고 또한 전력검출수단의 출력에 따라 사전에 냉각제어를 실행하므로, 부하추종성이 양호한 제어가 가능하게 되고 공기조화기의 부하에 따른 효율적인 냉각제어가 가능하며 에너지절약 운전이 가능하게 된다는 효과를 갖는다.

[2] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 상기 [1]의 통신중계기지국의 냉각제어방식에 있어서 전력검출수단의 출력이 소정 전력량보다 작은 경우에 공기조화기의 압축기의 능력을 최소로 하므로, 공기조화기의 빈번한 서모온, 오프를 방지해서 케이싱내의 결로를 방지할 수 있다.

[3] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 공기조화기와 통신기기를 수납한 케이싱을 구비한 통신중계기지국의 냉각제어방식에 있어서 상기 실내열교환기의 흡입공기온도를 검출하는 흡입온도 검출수단, 상기 통신기기로 송풍되는 공기의 온도를 검출하는 기기흡입온도 검출수단 및 상기 공기조화기의 능력을 제어하는 냉각제어수단을 구비하고, 상기 냉각제어수단이 상기 흡입온도 검출수단의 출력과 상기 기기흡입온도 검출수단의 출력에 따라서 상기 공기조화기의 능력을 제어하므로 기기흡입온도 검출수단의 검출값에 따라 통신기기를 냉각시키는 기기흡입공기의 온도를 설정온도로 할 수 있고, 기기흡입온도가 안정하여 통신기기의 동작에 의한 발열량(부하)에 적확하게 대응할 수 있고 또한 흡입온도 검출수단의 출력에 따라 사전에 냉각제어를 실행하므로, 부하추종성이 양호한 제어가 가능하게 되고, 공기조화기의 부하에 따른 효율적인 냉각제어가 가능하여 에너지절약 운전이 가능하게 된다는 효과를 갖는다.

[4] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 상기 [3]의 통신기지국의 냉각제어방식에 있어서 흡입온도 검출수단의 출력이 소정 온도보다 낮은 경우에 상기 공기조화기의 압축기의 능력을 최소로 하므로 공기조화기의 빈번한 서모온, 오프를 방지해서 케이싱내의 결로를 방지할 수 있다.

[5] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 공기조화기와 통신기기를 수납한 케이싱을 구비한 통신중계기지국의 냉각제어방식에 있어서 상기 케이싱내에 수납된 상기 통신기기의 소비전력을 검출하는 전력검출수단, 상기 실내열교환기의 흡입공기온도를 검출하는 흡입온도 검출수단, 상기 통신기기로 송풍되는 공기의 온도를 검출하는 기기흡입온도 검출수단 및 상기 공기조화기의 능력을 제어하는 냉각제어수단을 구비하고, 상기 냉각제어수단이 상기 전력검출수단의 출력, 상기 흡입온도 검출수단의 출력 및 상기 기기흡입온도 검출수단의 출력에 따라서 상기 공기조화기의 능력을 제어하므로, 상기 기기흡입온도 검출수단의 검출값에 따라 통신기기를 냉각시키는 기기흡입공기의 온도를 설정온도로 할 수 있고, 기기흡입온도가 안정하여 상기 통신기기의 동작에 의한 발열량(부하)에 적확하게 대응할 수 있고 또한 상기 전력검출수단의 출력 또는 상기 흡입온도 검출수단의 출력에 의해 사전에 냉각제어를 실행하므로 부하추종성이 양호한 제어가 가능하게 되고, 공기조화기의 부하에 따른 효율적인 냉각제어가 가능하며, 에너지절약 운전이 가능하게 된다는 효과를 갖는다.

[6] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 상기 [5]의 통신기지국의 냉각제어방식에 있어서 상기 전력검출수단의 출력이 소정 전력량보다 작거나 또는 상기 흡입온도 검출수단의 출력이 소정온도보다 낮은 경우에 상기 공기조화기의 압축기의 능력을 최소로 하므로, 공기조화기의 빈번한 서모온, 오프를 방지해서 케이싱내의 결로를 방지할 수 있다.

[7] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 상기 [1], [2], [5] 또는 [6]에 기재된 통신기지국의 냉각제어방식에 있어서, 전력검출수단이 케이싱내에 수납된 통신기기의 합계전류에 의해 소비전력을 검출하므로, 전력계보다 저렴한 전류계에 의해 소비전력을 검출할 수 있다.

[8] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 공기조화기와 통신기기를 수납한 케이싱을 구비한 통신중계기지국의 냉각제어방식에 있어서, 상기 통신기기로 송풍되는 공기의 온도를 검출하는 기기흡입온도 검출수단, 상기 실내열교환기의 흡입공기온도를 검출하는 흡입온도 검출수단 및 상기 공기조화기의 능력을 제어하고 상기 통신기기로 송풍되는 공기온도의 제어목표값을 변경제어하는 냉각제어수단을 구비하고, 상기 냉각제어수단이 상기 기기흡입온도 검출수단의 출력 및 상기 통신기기로 송풍되는 공기온도의 제어목표값에 따라서 상기 공기조화기의 능력을 제어함과 동시에 상기 흡입온도 검출수단의 출력에 따라서 상기 통신기기로 송풍되는 공기온도의 제어목표값을 변경제어하므로, 기기흡입공기의 온도가 안정하여 통신기기의 발열량(부하)에 적확하게 대응할 수 있음과 동시에 실내열교환기의 흡입공기온도를 가능한 한 높게 할 수 있어 공기조화기를 고효율로 운전할 수 있고 또한 공기조화기의 취출온도가 높게되므로 결로의 우려를 해소할 수 있다.

[9] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 상기 [8]의 통신기지국의 냉각제어방식에 있어서 상기 냉각제어수단이 상기 실내열교환기의 흡입공기온도의 목표값과 상기 흡입온도 검출수단의 출력에 의해 상기 통신기기로 송풍되는 공기온도의 제어목표값을 변경제어하고 또한 소정 시간내에 적어도 상기 기기흡입온도 검출수단이 검출하는 기기흡입온도가 소정 한계값을 초과하여 높아지는 것 및 상기 공기조화기가 소정 회수 이상 서모온하는 것중 어느 한쪽이 발생한 경우, 상기 실내열교환기의 흡입공기온도의 목표값을 소정 온도 낮추는 것이므로, 빈번한 서모온, 오프가 발생하여 공기조화기의 수명에 악영향을 미치는 것을 회피할 수 있다.

[10] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 상기 [9]의 통신기지국의 냉각제어방식에 있어서 상기 냉각제어수단에 의해 상기 흡입공기온도의 목표값 및 상기 통신기기로 송풍되는 공기온도의 제어목표값에 대해 상한값 제어 및 하한값 제어를 실행하므로 공기조화기의 운전에 중계기지국내의 결로발생이나 공기조화기의 사용온도범위를 이탈하는 등의 지장을 초래하는 것을 방지할 수 있다.

[11] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 상기 [8], [9] 또는 [10]의 통신기지국의 냉각제어방식에 있어서, 상기 냉각제어수단에 의해 소정 시간마다 제어목표값의 초기값설정을 실행하므로, 공기조화기는 다른 시각, 계절의 변화에 의존하지 않고 바람직한 제어목표값을 설정할 수 있어 안정된 운전이 가능하게 된다.

[12] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 상기 [8]∼[11]중 어느 하나에 기재된 통신기지국의 냉각제어방식에 있어서, 상기 공기조화기를 주냉각장치로 하고, 상기 주냉각장치 이외에 보조냉각장치를 구비하고, 상기 보조냉각장치는 상기 주냉각장치와는 독립해서 운전제어되므로 고장이 나더라도 다른 것에 영향을 미치지 않아 당면한 처치가 가능하다.

[13] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 상기 [8]∼[12]중 어느 하나에 기재된 통신기지국의 냉각제어방식에 있어서, 상기 공기조화기를 주냉각장치로 하고, 상기 주냉각장치 이외에 보조냉각장치로서 비등냉각장치를 구비하고, 또한 상기 비등냉각장치의 증발기를 상기 주냉각장치의 실내열교환기와 동일 풍로내의 상류측에 마련하고, 상기 주냉각장치는 상기 비등냉각장치에 의해 냉각시킨 공기를 냉각제어하는 것으로, 주냉각장치에서 냉각시키기 전에 비등냉각장치에서 냉각시키므로 비등냉각장치의 증발기로 들어가는 공기온도를 높게할 수 있고 비등냉각장치의 냉각능력을 상승시킬 수 있음과 동시에 주냉각장치에서의 냉각공기온도도 높게 할 수 있어 케이싱내의 결로를 방지할 수 있다.

[14] 본 발명의 통신기지국의 냉각제어방식은 상기 [13]의 통신기지국의 냉각제어방식에 있어서 상기 흡입온도 검출수단의 검출온도가 소정값보다 낮을 때 상기 비등냉각장치의 실외기의 송풍기를 정지시키므로, 케이싱내의 냉각효과는 유지되어 에너지절약이 가능하게 된다.

또, 본 발명에 의하면, 통신중계기지국의 냉각제어방식을 케이싱내에 수납된 통신기기의 소비전력을 검출하는 전력검출수단과 통신기기로 송풍되는 공기의 온도를 검출하는 기기흡입온도 검출수단의 출력에 따라서 냉각제어수단이 공기조화기를 제어하도록 하면, 소비전력의 증감에 연동한 공기조화기의 제어가 가능하게 되고 공조기의 부하에 따른 효율적인 공조기의 제어가 가능하므로, 에너지절약운전이 가능하게 된다.

본 발명에 의하면, 통신중계기지국의 냉각제어방식을 실내기의 흡입공기온도를 검출하는 흡입온도 검출수단과 통신기기로 송풍되는 공기의 온도를 검출하는 기기흡입온도 검출수단의 출력에 따라서 냉각제어수단이 공기조화기를 제어하도록 하면, 기기흡입공기의 온도도 안정하고, 흡입온도를 검출하는 것에 의해 공조기의 부하에 따른 효율적인 공조기의 제어가 가능하게 된다.

본 발명에 의하면, 통신중계기지국의 냉각제어방식을 전력검출수단이 출력하는 소비전력이 소정 전력량보다 작은 경우에 압축기의 능력을 최소로 하도록 하면 공기조화기의 빈번한 서모온, 오프를 방지해서 케이싱내의 결로를 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 통신중계기지국의 냉각제어방식을 흡입온도가 소정값보다 낮은 경우에 압축기의 능력을 최소로 하도록 하면, 공기조화기의 빈번한 서모온, 오프를 방지해서 케이싱내의 결로를 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 통신중계기지국의 냉각제어방식을 실내기의 흡입공기온도를 검출하는 흡입온도 검출수단이 출력하는 상기 흡입공기온도와 기기흡입온도 검출수단이 출력하는 기기흡입공기온도에 따라서 공기조화기를 제어하고, 전력검출수단이 출력하는 통신기기의 소비전력이 소정값 이하인 경우에는 냉각제어수단에 의해 공기조화기의 냉각능력을 낮추도록 제어하므로, 공기조화기의 빈번한 서모온, 오프를 방지해서 케이싱내의 결로를 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 통신중계기지국의 냉각제어방식을 실내기의 흡입공기온도를 검출하는 흡입온도 검출수단이 출력하는 상기 흡입공기온도와 기기흡입온도 검출수단이 출력하는 상기 기기흡입공기온도에 따라서 공기조화기를 제어하고, 흡입온도가 소정값 이하인 경우에는 냉각제어수단에 의해 공기조화기의 냉각능력을 낮추도록 제어하므로, 공기조화기의 빈번한 서모온, 오프를 방지해서 케이싱내의 결로를 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 통신중계기지국의 냉각제어방식을 전력검출수단은 케이싱내에 수납된 통신기기의 합계전류에 의해 소비전력을 검출하도록 하면, 전력계보다 저렴한 전류계에 의해 소비전력을 검출할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명에 관한 통신기지국의 케이싱 냉각시스템에 의하면 비등형 냉각기와 증발기가 단일의 공용통풍로내에 배치되어 있으므로, 1대의 공용팬을 마련하는 것만으로 좋다. 따라서, 팬 설치수의 삭감, 운전비용의 삭감을 실현할 수 있다. 또, 종래는 2대 필요로 했던 팬 설치공간을 1대분으로 사용할 수 있으므로, 공용팬으로서 대풍량의 팬을 채용할 수 있다. 이것에 의해, 자연순환 냉매회로의 능력을 크게 이용할 수 있다. 한편, 비등형 냉각기에서 1차 냉각된 공기는 반드시 증발기로 안내되어 확실하게 냉각되므로, 종래기술과 같은 케이싱 내에서의 우회나 쇼트사이클을 발생시키지 않고 높은 냉각효율을 실현할 수 있어 에너지절약에 기여한다. 또, 증발기로 흡입되는 것은 1차 냉각된 공기이므로 열기를 그대로 흡입한 경우에 발생하는 강제순환 냉매회로의 고장을 회피할 수 있다.

또, 냉각기측 풍로, 증발기측 풍로 및 이들을 연결하는 접속풍로로 공용통풍로가 구성되어 있는 경우에 증발기측 풍로내에 공용팬을 배치한 구성이면 강제순환 냉매회로의 에어콘 실내기를 그대로 전용할 수 있다. 반대로, 냉각측 풍로내에 공용팬을 배치한 경우에는 자연순환 냉매회로의 이용측 냉각기를 그대로 전용할 수 있다.

그리고, 적어도 외기의 검출온도에 따라서 압축기제어수단이 자연순환 냉매회로의 능력만으로 케이싱내의 냉각을 실행할 수 있다고 판단했을 때에는 압축기를 운전시키지 않으므로, 강제순환 냉매회로의 불필요한 운전비용의 지출을 회피할 수 있다.

또, 강제순환 냉매회로의 이상을 검지했을 때 공용팬을 운전상태로 유지하는 제어구성으로 한 경우에 자연순환 냉매회로는 항상 작동하고 있으므로, 강제순환 냉매회로의 이상검지에 의해 압축기가 자동적으로 운전정지되어도 공용팬을 운전시키는 것에 의해 자연순환 냉매회로의 비등형 냉각기에 의해 공용통풍로내의 공기가 냉각되어 케이싱내로 취출된다. 이것에 의해, 케이싱내의 온도가 급등하는 일 없이 응급적으로 대처할 수 있다.

Claims

발열부품을 포함하는 통신기기를 수납한 통신기지국의 케이싱내를 자연순환 냉매회로의 비등형 냉각기와 압축기에 의한 강제순환 냉매회로의 증발기에 의해 냉각시키도록 한 시스템에 있어서,

상기 케이싱내의 열기를 받아들이는 열기흡입구와 상기 케이싱내로 냉기를 취출하는 냉기취출구를 갖는 공용통풍로를 구비하고,

상기 비등형 냉각기, 상기 증발기 및 상기 비등형 냉각기와 상기 증발기로 송풍하는 공용팬을 상기 공용통풍로에 내장한 것을 특징으로 하는 통신기지국의 케이싱 냉각시스템.
발열부품을 포함하는 통신기기를 수납한 통신기지국의 케이싱내를 자연순환 냉매회로의 비등형 냉각기와 압축기에 의한 강제순환 냉매회로의 증발기에 의해 냉각시키도록 한 시스템에 있어서,

상기 케이싱내의 열기를 받아들이는 열기흡입구와 상기 케이싱내로 냉기를 취출하는 냉기취출구를 갖는 공용통풍로를 구비하고,

상기 비등형 냉각기, 상기 증발기 및 상기 비등형 냉각기와 상기 증발기로 송풍하는 공용팬을 상기 공용통풍로에 내장하고,

상기 공용통풍로는 비등형 냉각기를 내장한 냉각기측 풍로, 증발기를 내장한 증발기측 풍로 및 상기 냉각기측 풍로와 상기 증발기측 풍로를 연결하는 접속풍로로 구성되어 있고,

또 적어도 외기온도를 검출하는 온도검출수단과 상기 온도검출수단으로부터의 검출온도에 따라서 강제순환 냉매회로의 압축기의 운전을 정지시키는 압축기 제어수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 통신기지국의 케이싱 냉각시스템.
압축기, 실외열교환기, 감압기구, 실내열교환기 등을 접속한 공기조화기 및 기판 등의 발열체를 내장한 통신기기를 수납한 케이싱을 구비한 통신중계기지국의 냉각제어방식에 있어서,

상기 통신기기로 송풍되는 공기의 온도를 검출하는 기기흡입온도 검출수단;

상기 실내열교환기의 흡입공기온도를 검출하는 흡입온도 검출수단 및;

상기 공기조화기의 능력을 제어하고 상기 통신기기로 송풍되는 공기온도의 제어목표값을 변경제어하는 냉각제어수단을 구비하고,

상기 냉각제어수단이 상기 기기흡입온도 검출수단의 출력 및 상기 통신기기로 송풍되는 공기온도의 제어목표값에 따라서 상기 공기조화기의 능력을 제어함과 동시에 상기 흡입온도 검출수단의 출력에 따라서 상기 통신기기로 송풍되는 공기온도의 제어목표값을 변경제어하는 것을 특징으로 하는 통신중계기지국의 냉각제어방식.
압축기, 실외열교환기, 감압기구, 실내열교환기 등을 접속한 공기조화기 및 기판 등의 발열체를 내장한 통신기기를 수납한 케이싱을 구비한 통신중계기지국의 냉각제어방식에 있어서,

상기 통신기기로 송풍되는 공기의 온도를 검출하는 기기흡입온도 검출수단;

상기 실내열교환기의 흡입공기온도를 검출하는 흡입온도 검출수단 및;

상기 공기조화기의 능력을 제어하고 상기 통신기기로 송풍되는 공기온도의 제어목표값을 변경제어하는 냉각제어수단을 구비하고,

상기 냉각제어수단이 상기 기기흡입온도 검출수단의 출력 및 상기 통신기기로 송풍되는 공기온도의 제어목표값에 따라서 상기 공기조화기의 능력을 제어함과 동시에 상기 흡입온도 검출수단의 출력에 따라서 상기 통신기기로 송풍되는 공기온도의 제어목표값을 변경제어하고,

상기 공기조화기를 주냉각장치로 하고, 상기 주냉각장치 이외에 보조냉각장치로서 비등냉각장치를 구비하고, 또한 상기 비등냉각장치의 증발기를 상기 주냉각장치의 실내열교환기와 동일 풍로내의 상류측에 마련하고, 상기 주냉각장치는 상기 비등냉각장치에 의해 냉각시킨 공기를 냉각제어하는 것을 특징으로 하는 통신중계기지국의 냉각제어방식.
압축기, 실외열교환기, 감압기구, 실내열교환기 등을 접속한 공기조화기 및 기판 등의 발열체를 내장한 통신기기를 수납한 케이싱을 구비한 통신중계기지국의 냉각제어방식에 있어서,

상기 케이싱내에 수납된 상기 통신기기의 소비전력을 검출하는 전력검출수단;

상기 통신기기로 송풍되는 공기의 온도를 검출하는 기기흡입온도 검출수단 및;

상기 공기조화기의 능력을 제어하는 냉각제어수단을 구비하고,

상기 냉각제어수단이 상기 전력검출수단의 출력과 상기 기기흡입온도 검출수단의 출력에 따라서 상기 공기조화기의 능력을 제어하는 것을 특징으로 하는 통신중계기지국의 냉각제어방식.
압축기, 실외열교환기, 감압기구, 실내열교환기 등을 접속한 공기조화기 및 기판 등의 발열체를 내장한 통신기기를 수납한 케이싱을 구비한 통신중계기지국의 냉각제어방식에 있어서,

상기 케이싱내에 수납된 상기 통신기기의 소비전력을 검출하는 전력검출수단;

상기 통신기기로 송풍되는 공기의 온도를 검출하는 기기흡입온도 검출수단;

상기 공기조화기의 능력을 제어하는 냉각제어수단 및;

상기 실내열교환기의 흡입공기온도를 검출하는 흡입온도 검출수단을 구비하고,

상기 냉각제어수단이 상기 전력검출수단의 출력과 상기 흡입온도 검출수단의 출력과 상기 기기흡입온도 검출수단의 출력에 따라서 상기 공기조화기의 능력을 제어하는 것을 특징으로 하는 통신중계기지국의 냉각제어방식.