KR200432025Y1 - 통신기기용 공냉식 열 교환기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 통신기기의 내부 발열원에서 발생되는 열을 냉각시키는 열교환기에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 함체상에 유입구(25)를 형성하는 제1순환공간부(21)와 상부의 제2순환공간부(22) 및 상기 제1,2순환공간부 사이로 전/후방 및 좌우측방이 개구된 외기순환공간부(30)를 형성하고, 상기 제2순환공간부(22) 일측에 배출구(26)를 형성하는 제3순환공간부(23)를 형성하되, 상기 외기순환공간부(30)에는 제1,2순환공간부(21)(22)를 연결하는 다수의 열교환관(35)을 설치 구성하여; 제1순환공간부(21)- 열교환관(35)- 제2순환공간부(22)- 제3순환공간부(23)로 연결된 내부공기순환로와, 전/후방 및 좌우측방이 개구된 외기순환공간부(30)의 전/후방에서 좌우측 또는 좌우측에서 전/후방으로의 외부공기순환로를 형성하므로 통신기기의 내,외부 공기의 순환을 원활히 제공함과 아울러 내,외부 공기의 상호 열교환 면적을 증대하므로서 내부 공기의 냉각효율을 극대화하는데 그 특징이 있다.

통신기기, 공냉식, 열교환기, 내부공기, 외부공기, 열교환관

Description

통신기기용 공냉식 열 교환기{AIR COOLING TYPE HEAT EXCHANGER FOR COMMUNICATION SAPPARATUS}

도 1은 본 고안 장치의 사시도.

도 2는 본 고안 장치의 측 단면도.

도 3은 본 고안 장치의 평면도.

도 4 및 도 5는 본 고안 장치의 설치 상태를 보여주는 정면도 및 평면도.

도 6은 본 고안 장치의 다른 실시 예를 보여주는 평면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10: 함체 21: 제1순환공간부

22: 제2순환공간부 23: 제3순환공간부

23': 경사안내면 30: 외기순환공간부

25: 유입구 26: 배출구

35: 열교환관 100: 열교환기

본 고안은 통신기기의 내부 발열원에서 발생되는 열을 냉각시키는 열교환기에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 통신기기의 내부공기와 외부공기를 각각 내,외부에서 효과적으로 순환하면서 상호 열교환 방식에 의해 내부공기를 냉각시키는 통신기기용 공냉식 열 교환기에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신 중계기의 HPA(High Power Amplifier)와 LPA(Linear Power Amplifier) 및 디지털 처리부 등과 같은 통신기기는 내부의 발열원에 의해 많은 열을 발생하면서 오작동 및 기기손상 등을 유발하게 된다.

이러한 문제점을 방지하고자 상기한 통신기기에는 내부 공기의 냉각을 위한 열 교환장치를 필수적으로 구비하고 있다.

이러한 열 교환장치는 냉매나 기타 열전모듈을 이용한 냉각방식이나 단순히 내부공기를 순환하면서 외부에 노출된 방열판에 의해 냉각시키는 공냉방식으로 구분된다.

상기 냉각방식의 경우에 별도의 냉매 냉각을 위한 설비가 구비되면서 장치의 부피가 크고 무거워 설치 및 사용상의 제약을 많이 받는 단점이 있고, 공냉방식의 경우에 냉각방식에 비해 장치의 부피가 작고 가벼워 설치 및 사용상의 잇점은 있으나 냉각효율이 저하되는 단점이 있었다.

따라서 상기한 공냉식 열 교환장치에 있어서 냉각 효율을 극대화하고자 하는 연구가 다양하게 이루어져 왔다.

등록실용신안 제20-330257호에서는 사각함체의 케이스 내부에 길이방향으로 다수의 방열판이 조립된 형태로 내부공기가 상기 방열판 내부를 상하로 통과하면서 방열판 사이의 유입되는 외부공기와 열교환하도록 구성된다.

그러나 상기한 기술은 내부공기의 상하 순환 및 외부 공기의 순환이 원활하하게 이루어지지 못하여 열교환 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

즉, 다수의 방열판에 의해 충분한 접촉면적을 확보하고 있으나 상기 내부공기 및 외부공기를 각각 원활히 순환 공급하지 못하므로 열교환 효율이 저하되는 것이었다.

또한, 등록실용신안 제20-371270호에서도 복수 플레이트에 형성된 내,외부관이 공기 유통을 위한 간극을 형성하는 형태로 상호 삽입되게 결합 설치되어 내부 공기의 접촉면적 및 접촉시간을 극대화하므로 열교환 효율을 높이고자 하였으나 이 또한 상기 내부공기 및 외부공기의 원활한 순환 공급을 이루지 못하므로 열교환 효율이 저하되는 문제를 갖고 있었다.

본 고안은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 근본적으로 해결하고자 하는데 있다.

본 고안은 내,외부 공기의 상호 열교환 면적을 증대함과 아울러 상기 내,외부 공기의 순환을 원활히 제공하여 내부 공기의 냉각효율을 극대화하므로 사용상의 신뢰도를 극대화하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 고안의 목적은,

함체상에 유입구를 형성하는 제1순환공간부와 상부의 제2순환공간부 및 상기 제1,2순환공간부 사이로 전/후방 및 좌우측방이 개구된 외기순환공간부를 형성하고, 상기 제2순환공간부 일측에 배출구를 형성하는 제3순환공간부를 형성하되,

상기 외기순환공간부에는 제1,2순환공간부를 연결하는 다수의 열교환관을 설치 구성하여; 제1순환공간부- 열교환관- 제2순환공간부- 제3순환공간부로 연결된 내부공기순환로와, 전/후방 및 좌우측방이 개구된 외기순환공간부의 전/후방에서 좌우측 또는 좌우측에서 전/후방으로의 외부공기순환로를 형성하는 것에 의해 달성된다.

이하, 상기한 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

즉, 본 고안의 통신기기용 공냉식 열 교환기는 1 내지 도 3에 도시된 바와 같다.

함체(10)의 수직 상방향으로 하부에 유입구(25)를 형성하는 제1순환공간부(21)와 상부의 제2순환공간부(22) 및 상기 제1,2순환공간부 사이로 전/후방 및 좌우측방이 개구된 외기순환공간부(30)를 형성하고,

상기 제2순환공간부(22)의 일측에 함체(10)의 수직 하방향으로 하부에 배출 구(26)를 형성하는 제3순환공간부(23)를 형성하되,

상기 외기순환공간부(30)에는 제1,2순환공간부(21)(22)를 연결하는 다수의 열교환관(35)을 전,후,좌,우로 설치 구성하여 이루어진다.

따라서 본 고안은 유입구(25)를 갖는 제1순환공간부(21)- 열교환관(35)- 제2순환공간부(22)-배출구(26)를 갖는 제3순환공간부(23)로 연결된 내부공기순환로와, 전/후방 및 좌우측방이 개구된 외기순환공간부(30)의 전/후방에서 좌우측 또는 좌우측에서 전/후방으로의 외부공기순환로를 형성하여 상호 내,외부 공기를 원활히 순환 공급하며 상호 열교환하도록 구성된다.

또한, 상기 제3순환공간부(23)는 외측으로 경사를 이루는 경사안내면(23')을 형성하여 제1,2순환공간부(21)(22)로 수직 상승하던 내부공기가 제3순환공간부(23)를 통해 다시 수직 하강시에 안내하도록 구성된다.

또한, 상기 열교환관(35)은 도 6에 도시된 바와 같이 달리 실시할 수 있는데, 이는 상기 열교환관(35)을 전,후,좌,우로 지그재그 형태로 배열되게 설치 구성하므로 상기 열교환관(35) 사이로 통과하는 외부공기의 열교환 면적 및 시간을 최대화하도록 구성된다.

미설명부호로서, 40은 외측으로 볼트 등과 같은 체결수단으로 체결하기 위한 체결공(42)을 형성하는 설치플레이트, 110은 통신기기, 115는 내부팬반, 120은 외부팬을 각각 나타내는 것이다.

다음은 상기와 같이 구성되는 본 고안의 작동 및 작용에 대해 살펴보기로 한 다.

본 고안의 공냉식 열 교환기(100)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 통신기기(110)의 상부로 설치플레이트(40)에 의해 고정 설치하게 된다.

이때, 상기 유입구(25)의 하부에는 내부팬반(115)을 설치하고, 함체(10)의 외기 순환공간부(30) 양측 또는 전/후방으로 외부팬(120)을 설치 구성하게 된다.

이러한 본 고안은 통신기기(110)내부에서 발열원에 의해 발생되는 고온의 내부공기가 상승되고, 상승된 고온의 내부공기는 내부팬반(115)의 강제 작동으로 더욱 원활히 함체(10)의 유입구(25)를 통해 제1순환공간부(21)에 수직 상승하여 공급된다.

이와 같이 제1순환공간부(21)로 상승 공급된 고온의 내부 공기는 상기 제1순환공간부(21)와 상부의 제2순환공간부(22) 사이를 연결하는 다수의 열교환관(35)을 통해 제2순환공간부(22)로 상승 안내된다.

이때 상기 다수의 열교환관(35)을 통해 상승 안내되는 내부공기는 외부팬(120)의 강제 작동으로 함체(10) 외기순환공간부(30)의 양측으로 압송되는 외부공기가 열교환관(35)을 통과하면서 상호 열교환을 행한 후 다시 외부공기는 다시 외기순환공간부(30)의 전/후방을 통해 배출되게 된다.

물론 상기 외부팬(120)은 구동방향을 반대로 하여 외부공기를 전/후방에서 압송하면서 상기 열교환관(35)을 통과하여 열교한을 행한 후 다시 외기순환공간부(30)의 양측방을 통해 배출되도록 구성할 수도 있게 된다.

즉, 상기 외기순환공간부(30)는 양측에서 전/후방으로 또는 전후방에서 양측 방으로 외부공기를 원활하게 순환 공급하면서 열교환관(35)으로 안내 상승하는 내부공기와의 열교환이 이루어지게 된다.

뿐만아니라 상기 외부공기가 통과되는 외기순환공간부(30)상의 열교환관(35)은 전,후,좌,우로 설치되거나, 도 6에 도시된 바와 같이 전,후,좌,우로 지그재그 형태로 설치되면서 외부공기와의 접촉면적 및 접촉시간을 극대화하므로 열교환 효율을 높이게 된다.

상기와 같이 상기 열교환관(35)을 통해 상승안내되면서 외부공기와의 열교환으로 냉각된 내부공기는 상부의 제2순환공간부(22)로 상승공급되고 다시 일측의 제3순환공간부(23)와 배출구(26)를 통해 통신기기(110)로 순환 공급하게 된다.

이때, 상기 제3순환공간부(23) 외측으로 경사를 이루는 경사안내면(23')에 의해 제2순환공간부(22)로 수직 상승공급되던 내부공기를 제3순환공간부(23)를 통해 원활히 수직 하강하도록 안내하게 되는 것이다.

즉, 상기 내부공기는 제1순환공간부(21)- 열교환관(35)- 제2순환공간부(22)를 통해 수직 상승한 후, 다시 경사안내면(23')에 안내되면서 제3순환공간부(23)를 통해 수직 하강하는 순환구조에 의해 열교환 효율을 높이게 된다.

따라서, 본 고안은 내부공기를 제1순환공간부(21)- 열교환관(35)- 제2순환공간부(22)- 제3순환공간부(23)로 연결된 내부공기순환로에 의해 원활히 순환함과 동시에 외부공기를 전/후방 및 좌우측방이 개구된 외기순환공간부(30)의 전/후방에서 좌우측 또는 좌우측에서 전/후방으로의 외부공기순환로에 의해 원활히 순환하므로서 내,외부 공기의 상호 열교환 효율을 더욱 높여 내부공기의 냉각효율을 극대화하 게 되는 것이다.

한편, 본 고안의 열교환기(100)는 통신기기에 한정적으로 적용하여 사용할 수 있는 것은 아니고 내부에 발열원을 갖는 기타의 장치에도 적용 설치할 수 있으며 이와 같은 사용용도의 단순 변경정도는 본 고안의 권리범위에 귀속됨을 밝혀둔다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안의 공냉식 열교환기는 제1순환공간부- 열교환관- 제2순환공간부- 제3순환공간부로 연결된 내부공기순환로와, 전/후방 및 좌우측방이 개구된 외기순환공간부의 전/후방에서 좌우측 또는 좌우측에서 전/후방으로의 외부공기순환로에 의해 내,외부 공기의 순환을 원활히 제공함과 아울러 상기 내,외부 공기는 다수의 열교환관에 의해 열교환 면적을 증대로 내부 공기의 냉각효율을 극대화하고, 이로서 사용상의 신뢰도를 극대화하는 효과를 갖게 되는 것이다.

Claims (4)

1. 통신기기 등과 같이 내부에 발열원을 갖는 장비에 설치되어 내부공기를 외부공기와의 열교환에 의해 내부공기를 냉각 순환하는 것에 있어서,

   함체(10)의 수직 상방향으로 하부에 유입구(25)를 형성하는 제1순환공간부(21)와 상부의 제2순환공간부(22) 및 상기 제1,2순환공간부 사이로 전/후방 및 좌우측방이 개구된 외기순환공간부(30)를 형성하고,

   상기 제2순환공간부(22)의 일측에 함체(10)의 수직 하방향으로 하부에 배출구(26)를 형성하는 제3순환공간부(23)를 형성하되,

   상기 외기순환공간부(30)에는 제1,2순환공간부(21)(22)를 연결하는 다수의 열교환관(35)을 전,후,좌,우로 설치 구성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 통신기기용 공냉식 열 교환기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제3순환공간부(23)는 외측으로 경사를 이루는 경사안내면(23')을 형성하여 제1,2순환공간부(21)(22)로 수직 상승하던 내부공기가 제3순환공간부(23)를 통해 다시 수직 하강시에 안내하도록 구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 통신기기용 공냉식 열 교환기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 열교환관(35)은 전,후,좌,우로 지그재그 형태로 배열되게 설치 구성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 통신기기용 공냉식 열 교환기.
4. 제1항에 있어서,

   상기 함체(10)는 제1순환공간부(21)- 열교환관(35)- 제2순환공간부(22)- 제3순환공간부(23)로 연결된 내부공기순환로와, 전/후방 및 좌우측방이 개구된 외기순환공간부(30)의 전/후방에서 좌우측이나 좌우측에서 전후방으로의 외부공기순환로를 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 통신기기용 공냉식 열 교환기.

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