KR200310965Y1

KR200310965Y1 - 이동통신 중계기의 냉각장치

Info

Publication number: KR200310965Y1
Application number: KR20-2003-0000549U
Authority: KR
Inventors: 정동길
Original assignee: (주)지에스텔레텍
Priority date: 2003-01-08
Filing date: 2003-01-08
Publication date: 2003-04-21

Abstract

본 고안은 이동통신 중계기의 냉각장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중계기 함체의 후방에 방열판과 다공판을 수직하게 설치하여 냉각부를 형성하고 이 냉각부의 상부에 냉각부의 공기를 외부로 배기시키기 위한 배기팬을 설치하여 유입 공기와 함께 먼지나 이물질이 유입되는 것을 방지할 뿐만 아니라 방열전자부품의 열을 신속하게 외부로 방출시킬 수 있는 이동통신 중계기의 냉각장치에 관한 것이다.

본 고안은 도어가 설치된 사각형상의 함체와 상기 함체의 내부에 설치된 다수의 방열전자부품으로 이루어진 이동통신 중계기에 있어서, 상기 함체 내부에 수직하게 설치되며 그 전면에는 다수의 방열전자부품이 부착되고 후면에는 다수의 히트파이프 및 판형핀이 설치된 방열판과; 상기 함체의 후면에 수직하게 설치되며 하부에는 공기가 유입되는 다수의 유입구멍이 형성되고 상부에는 공기가 배출되는 다수의 겔러리가 형성된 다공판과; 상기 방열판 및 다공판에 의해 이루어진 냉각부의 상부에 설치되어 상기 냉각부의 공기를 외부로 배출시키는 배기팬과; 상기 배기팬과 다공판의 겔러리에서 발생되는 소음을 차단하는 할 수 있도록 상기 다공판의 상부에 설치된 방음판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

이동통신 중계기의 냉각장치{The cooler of Mobile telecome repeater}

일반적으로 이동통신 중계기는 기지국에서 송출되는 전파의 세기가 약해지는 곳에 설치되어 기지국의 신호를 증폭시켜줌으로써 통화가능 지역범위를 확대하고 통화 품질을 향상시켜주는 무선통신장치이다. 이러한 이동통신 중계기는 대부분 옥외에 설치되기 때문에 외부 환경으로부터 전자부품을 보호하기 위한 함체로 이루어져 있으며, 상기 함체 내에 설치된 방열전자부품에서 발생되는 열을 외부로 방출시켜 함체내의 온도를 적정하게 유지시켜주기 위한 냉각장치를 구비하고 있다.

즉, 도1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 이동통신 중계기(100)는 전면에 도어(113)가 회동가능하게 설치된 사각형상의 함체(110)로 이루어지며, 이 함체(110)의 내부에는 선형증폭기(LPA, Linear Power Amplifier), 전원공급장치(SMPS) 등과 같이 무선통신용 전자부품들이 설치되어 있다. 특히 선형증폭기와 같은 전자부품은최대로 동작할 때 500℃ 이상의 고열이 발생되어 방열전자부품(115)이라 한다. 따라서 이러한 방열전자부품(115)이 설치된 이동통신 중계기(100)가 제대로 작동되기 위해서는 함체(110)의 온도를 60℃이하로 유지할 수 있는 냉각장치가 구비되어야 한다.

이러한 이동통신 중계기의 냉각장치로는 방열전자부품(115)에 단순히 방열판을 붙여놓은 수동 냉각방식과, 방열전자부품이 부착된 방열판에 강제로 공기를 순환시키거나 에너컨을 이용하는 능동형 냉각방식이 있는데, 실외에 설치되는 중형 이중통신 중계기는 방열판에 강제로 공기를 순환시키는 능동형 냉각방식이 사용되고 있다. 즉, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 중계기(100)의 후방에 설치된 냉각장치(130)는 상기 함체(110)의 내부에 설치되고 그 전면에는 다수의 방열전자부품(115)이 부착되며 후면에는 다수의 방열핀(145)이 일체로 설치된 방열판(140)과, 이 방열판(140)에 강제로 공기를 불어넣기 위해 상기 함체(110)의 하부에 설치된 송풍팬(150)과, 상기 함체(110)의 후면에 설치되어 내부의 공기가 외부로 방출될 수 있도록 다수의 관통구멍(161)이 형성된 다공판(160)으로 구성되어 있다.

이와 같이 종래 기술에 따른 냉각장치(130)는 송풍팬(150)을 함체(110)의 하부에 설치하고 외부의 공기를 함체(110)의 내부로 불어넣어 방열판(140)의 열을 외부로 방출시키는 구조를 가지고 있다. 따라서 종래의 냉각장치(130)는 공기와 함께 먼지나 이물질이 내부로 유입되기 때문에 송풍팬(150)의 전후단에 먼지와 이물질을 제거하기 위한 필터(151)를 반드시 설치하였다. 즉, 외부의 공기를 내부로 주입하기 위해서는 송풍팬(150)의 용량이 크고 흡입되는 공기의 속도가 빠르기 때문에 유입공기와 함께 먼지와 이물질이 함체의 내부로 유입되게 된다. 그리고 이렇게 흡입된 먼지와 이물질이 방열판(140)등에 축적되면 열전달효율이 크게 저하되기 때문에 이것을 방지하기 위해 필터(151)를 설치하는 것이다. 반면에 이러한 필터(151)에 먼지나 이물질이 축적되면 공기의 유입저항이 커져서 냉각효율이 저하되므로 주기적으로 필터를 청소해주거나 갈아주어야 하므로 유지관리에 어려움이 있었다.

한편, 도3에 도시된 바와 같이, 종래의 냉각장치(130)는 방열판(140)과 방열핀(145)이 일체로 압출 성형된 방열판(140)을 사용하기 때문에, 방열핀(145)의 두께와 간격 등 형상비(핀 높이/핀 피치)를 일정 이하로는 줄일 수 없기 때문에 방열 면적이 제한되어 방열효율이 떨어지는 문제가 있었다.

이에 따라 본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 본 고안의 주된 목적은 이동통신 중계기의 함체 내에 방열판을 수직하게 설치하여 소정 공간의 냉각부를 형성하고, 이 냉각부의 상부에 냉각부의 공기를 외부로 배출시키기 위한 배기팬을 설치함으로써 내부로 유입되는 공기의 흐름속도를 저하시켜 유입 공기와 함께 먼지나 이물질이 유입되지 않는 이동통신 중계기의 냉각장치를 제공하는 것이다.

본 고안은 또한 배기팬과 배기공기에 의해서 발생하는 소음을 차단하기 위해서 다공판 상부의 겔러리 후방에 방음판을 설치하여 소음을 저감시킨 이동통신 중계기의 냉각장치를 제공하는 것이다.

또한 본 고안은 방열판의 냉각효율을 증대시키기 위해서 방열판의 후면에 다수의 가이드 홈을 형성하고 이 가이드 홈에 다수의 히트파이프와 판형핀을 설치한 이동통신 중계기의 냉각장치를 제공하는 것이다.

도1은 종래기술에 따른 이동통신 중계기 및 그 냉각장치를 보여주는 단면도,

도2는 종래기술에 따른 이동통신 중계기의 냉각장치를 보여주는 부분 절단 사시도,

도3은 종래기술에 따른 압출 성형 방열판을 보여주는 사시도,

도4는 본 고안에 따른 이동통신 중계기의 냉각장치를 보여주는 단면도,

도5는 본 고안에 따른 이동통신 중계기의 냉각장치를 보여주는 사시도,

도6은 도5의 분해 사시도,

도7은 본 고안에 따라 히트파이프와 판형핀이 설치된 방열판의 보여주는 부분 절단 사시도이다.

****도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****

10 : 함체 20 : 발열부

25 : 냉각부 30 : 냉각장치

40 : 방열판 45 : 판형핀

50 : 배기팬 60 : 다공판

61 : 유입구멍 63 : 겔러리(배기구멍)

70 : 방음판 72 : 배출구

74 : 흡음층 80 : 차단판

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 이동통신 중계기의 냉각장치는, 도어가 설치된 사각형상의 함체와 상기 함체의 내부에 설치된 다수의 방열전자부품으로 이루어진 이동통신 중계기에 있어서,

상기 함체 내부에 수직하게 설치되며 그 전면에는 다수의 방열전자부품이 부착되고 후면에는 다수의 히트파이프 및 판형핀이 설치된 방열판과; 상기 함체의 후면에 수직하게 설치되며 하부에는 공기가 유입되는 다수의 관통구멍가 형성되고 상부에는 공기가 배출되는 다수의 겔러리가 형성된 다공판과; 상기 방열판, 다공판 및 함체에 의해 이루어진 냉각부의 상부에 설치되어 상기 냉각부의 공기를 외부로 배출시키는 배기팬과; 상기 배기팬과 다공판의 겔러리에서 발생되는 소음을 차단할 수 있도록 상기 다공판의 상부에 설치된 방음판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 방열판은 전면 하부에 선형증폭기 등과 같은 방열전자부품이 부착되고 후면에는 다수의 가이드 홈이 등간격으로 형성되어 히트파이프와 판형핀이 설치되며, 상기 히트파이프는 증발부와 응축부를 구비하여 방열판으로 전달된 방열전자부품의 열을 반복적으로 흡수 및 방열하여 상부로 전달하고, 상기 판형핀은 그 길이 중심을 구부려 벤딩부를 형성하고 그 측부에는 다수의 접촉돌기를 형성한것을 특징으로 한다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 고안에 따른 이동통신 중계기의 냉각장치를 상세히 설명한다.

먼저, 도4는 본 고안에 따른 이동통신 중계기의 냉각장치(30)를 보여주는 측면도이고, 도5는 그 사시도, 도6은 그 분해 사시도이다. 도4에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 이동통신 중계기(1)는 사각형상의 함체(10)로 이루어지면, 상기 함체(10)의 내부공간은 크게 선형증폭기(LPA) 등과 같은 방열전자부품(15)이 설치되어 열이 발생되는 발열부(20)와, 다수의 방열핀(45) 및 배기팬(50) 등이 설치된 냉각부(25)로 구성된다. 그리고 상기 냉각부(25)는 상기 함체(10) 내에 수직하게 설치된 방열판(40)과 상기 함체(10)의 후면에 수직하게 설치되며 다수의 유입구멍 및 겔러리가 형성된 다공판(60)으로 이루어진다.

따라서 상기 발열부(20)의 방열전자부품(15)에서 생성된 열은 상기 방열판(40)을 통해 냉각부(25)로 전달되고 이 냉각부(25)로 전달된 열은 배기팬(50)에 의해 배출되는 공기와 함께 외부로 방열되게 된다. 이와 같이 본 고안은 냉각부(25) 내부로 공기를 공급하는 종래기술의 냉각장치와 달리, 냉각부(25)의 공기를 외부로 배출시키기 때문에 다공판(60)의 유입구멍(61)을 통해 유입되는 유입공기의 속도가 떨어지게 된다.

한편, 상기 방열판(40)은 상기 함체(10) 내부에 수직하게 설치되어 발열부(20)와 냉각부(25)를 구분시켜주며, 그 전면에는 선형증폭기 등과 같은 다수의 방열전자부품(15)이 부착되고 후면에는 다수의 히트파이프(43)와 판형핀(45)이설치된다. 즉, 도7에서 보는 바와 같이, 상기 방열판(40)의 후면에는 다수 개의 가이드 홈(41)이 등간격으로 수직하게 형성되고, 상기 가이드 홈(41)에는 다수의 히트파이프(43)와 판형핀(45)이 밀접하게 설치된다.

이때 상기 히트파이프(43)는 하부에 증발부가 형성되고 상부에는 응축부가 형성되어 방열판(40)으로 전달된 방열전자부품(15)의 열을 반복적으로 흡수 및 방열하여 방열판(40)의 상부로 열을 신속하게 방출하는 것이다. 그리고 상기 판형핀(45)은 방열판(40)의 가이드 홈(41)에 슬라이딩되어 결합되도록 그 길이 중심에 벤딩부(46)가 형성된 알루미늄 판으로서, 그 벤딩부(46)를 가이드 홈(41)으로 끼워 넣어 밀접하게 접촉시키면 접촉 열저항이 줄어들게 되어 방열판(40)의 냉각 성능을 향상시킬 수 있다. 그리고 상기 판형핀(45)의 측부에 일체로 형성된 접촉돌기(47)는 판형핀(45)의 간격을 일정하게 유지시킴과 아울러 각각의 판형핀(45)에서 발생되는 열이 균일하게 방열되도록 한다.

한편, 상기 함체(10)의 후면에 수직하게 설치되어 냉각부(25)를 형성하는 다공판(60)는 도5에서 보는 바와 같이, 하부에 외부공기가 유입되는 다수의 흡입구멍(61)이 형성되어 있고 상부에는 내부공기가 외부로 배기되는 다수의 겔러리(63)가 형성되어 있다. 그리고 상기 다공판(60)의 상부는 외측으로 절곡되어 배기팬(50)이 설치될 수 있는 공간을 확보하게 된다. 이때 상기 냉각부(25)의 상단에 설치되는 배기팬(50)은 도6에 도시된 바와 같이, 사각형상의 틀에 다수의 배기팬과 배기팬을 제어하기 위한 제어장치가 일체로 설치된 모듈체인 것이 바람직하다. 따라서 상기 배기팬 모듈(50)을 함체(10)의 측면에 형성된 개구부(16)를 통해 슬라이드식으로 삽입하여 결합시키는 것이 가능하다.

이어 도5 및 도6에서 보는 바와 같이, 다수의 겔러리(63)가 형성된 다공판(60)의 상단에는 배기팬(50)과 상기 겔러리(63)를 통해 배기되는 공기에서 발생되는 소음을 차단하기 위한 방음판(70)이 설치되어 있다. 상기 방음판(70)은 배기 공기가 하방으로 배출되도록 배출구(92)가 하방에 설치되어 있으며, 내면에는 EPDM 등과 같은 다공성 연질 고무소재로 코팅된 흠음층(74)이 형성되어 있다. 따라서 상기 겔러리(63)를 통해 배출되는 공기는 상기 방음판(70)의 내벽에 부딪혀 하부로 배출될 뿐만 아니라 그 표면에 코팅된 흡음층(63)에 의해 흡음되게 된다.

한편, 상기 방음판(70)의 배출구(72)를 통해 배출된 공기는 상기 방음판(70)의 하부에 설치되어 있는 차단벽(80)에 부딪혀 다시 상부로 배출되게 된다. 즉, 상기 차단벽(80)은 방음판(70)으로부터 배출된 공기를 차단하는 수평부와 배출공기가 상부로 배출되도록 하는 수직부로 이루어져 있어 상기 방음판(70)에서 배출된 공기가 다시 다공판(60)의 하부에 형성된 유입구멍(61)을 통해 냉각부(25)로 유입되는 것을 방지한다.

이하 본 고안에 따른 이동통신 중계기 냉각장치의 작용을 첨부도면을 참조하여 설명한다. 도4에 도시된 바와 같이, 상기 발열부(20)의 방열전자부품(15)에서 발생되는 열은 상기 방열판(40)의 하부로 전달되어 히트파이프(43)의 흡열부로 전달된다. 그러면 상기 히트파이프(43)의 흡열부에 존재하는 작동유체가 증발하여 상부의 방열부까지 이동하게 된다. 그리고 방열부로 이동된 작동유체는 열을 방출함과 동시에 상기 작동유체가 응축되어 다시 흡열부로 귀환한다. 한편 상기 히트파이프(43)와 밀접하게 접촉되어 있는 다수의 판형핀(45)은 히트파이프(43)와 방열판(40)의 열전달 효율을 좋게 한다.

이어서, 상기 냉각부(25)의 상부에 설치된 배기팬(50)은 냉각부(25) 내부의 공기를 외부로 배출시켜 판형핀(45) 등과 접촉되어 교환된 열을 외부로 방출시킨다. 그러면 배출된 공기량에 대응하여 외부 공기가 상기 다공판(60)의 하부에 형성된 유입구멍(61)을 통해 냉각부(25)로 유입되게 된다. 이때 상기 다공판(60)에 형성된 유입구멍(61)의 면적은 배기용 겔러리(63)에 비해 상대적으로 넓기 때문에 외부 공기의 유입 속도는 매우 느리다. 그러므로 본 고안에 따른 냉각장치는 유입공기와 함께 외부의 먼지나 이물질이 유입되지 않으므로 먼지나 이물질을 제거하기 위한 별도의 필터가 구비되지 않아도 된다.

이어, 상기 다공판(60)의 유입구멍(61)을 통해 유입된 외기는 방열판(40) 등과 접촉되어 열교환이 이루어지고, 열교환된 공기는 상기 배기팬(50)에 의해 상기 다공판(60)의 겔러리(63)를 통해 배출된다. 이때 외부로 배출되는 공기는 상기 방음판(70)에 의해 흐름의 방향이 바뀌고 방음판(70) 내면의 흡음층(73)에 의해 소음이 저감되게 된다. 그리고 상기 방음판(70)의 배출구(72)를 통해 하방향으로 배출된 공기는 그 하부에 설치된 차단벽(80)의 수평벽과 수직벽에 부딪혀 다시 상부로 배출되게 된다. 그리고 이러한 작용이 반복적으로 이루어져 함체(10)의 내부온도를 일정하게 유지시킬 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 이동통신 중계기의 냉각장치는 함체 후방에 형성된 냉각부의 상단부에 배기팬을 설치하여 냉각부의 공기를 외부로 배출시킴으로서 다공판의 하부에 형성된 다수의 유입구멍을 통해 유입되는 외부 공기의 유입속도를 낮추어 외부 공기와 함께 먼지와 이물질이 냉각부로 유입되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 고안에 따른 이동통신 중계기의 냉각장치는 먼지와 이물질을 제거하기 위한 필터가 생략되므로 필터를 주기적으로 청소하거나 교체할 필요가 없기 때문에 유지관리가 편리할 뿐만 아니라 필터에 먼지와 이물질이 축적되어 냉각효율이 저하되는 문제를 원천적으로 해결하는 효과가 있다.

본 고안은 또한 다공판의 상부에 방음판과 차단판을 설치하여 배기팬과 배기팬에 의해 배출되는 공기에 의해 발생되는 소음을 저감시키고 외부로부터 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

아울러 본 고안은 방열판 후면에 다수의 히트파이프와 판형핀을 설치함으로써 열교환 효율을 향상시키는 효과가 있다.

Claims

도어가 설치된 사각형상의 함체와 상기 함체의 내부에 설치된 다수의 방열전자부품으로 이루어진 이동통신 중계기에 있어서,

상기 함체 내부에 수직하게 설치되며 그 전면에는 다수의 방열전자부품이 부착되고 후면에는 다수의 히트파이프 및 판형핀이 설치된 방열판과;

상기 함체의 후면에 수직하게 설치되며 하부에는 공기가 유입되는 다수의 유입구멍이 형성되고 상부에는 공기가 배출되는 다수의 겔러리가 형성된 다공판과;

상기 방열판 및 다공판에 의해 이루어진 냉각부의 상부에 설치되어 상기 냉각부의 공기를 외부로 배출시키는 배기팬과;

상기 배기팬과 다공판의 겔러리를 통과하는 배기공기에 의해 발생되는 소음을 차단할 수 있도록 상기 다공판의 상부에 설치된 방음판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 중계기의 냉각장치.
제1항에 있어서,

상기 방열판은 전면 하부에 선형증폭기 등과 같은 방열전자부품이 부착되고 후면에는 다수의 가이드 홈이 등간격으로 형성되어 히트파이프와 판형핀이 설치되며, 상기 히트파이프는 증발부와 응축부를 구비하여 방열판로 전달된 방열전자부품의 열을 반복적으로 흡수 및 방열하여 상부로 전달하고, 상기 판형핀은 그 길이 중심을 구부려 벤딩부를 형성하고 그 측부에는 다수의 접촉돌기를 형성한 것을 특징으로 하는 이동통신 중계기의 냉각장치.
제1항에 있어서,

상기 방음판의 내면에는 EPDM 등과 같은 다공성 연질 고무소재로 코팅된 흠음층이 형성된 것을 특징으로 하는 이동통신 중계기의 냉각장치.
제3항에 있어서,

상기 방음판의 하부에 상기 방음판에서 배출되는 배기공기를 차단하여 상방향으로 배출되도록 하는 차단판이 형성된 것을 특징으로 하는 이동통신 중계기의 냉각장치.