KR200487525Y1

KR200487525Y1 - 중계기 장비의 자동 냉각장치

Info

Publication number: KR200487525Y1
Application number: KR2020180001785U
Authority: KR
Inventors: 김태한
Original assignee: 김태한
Priority date: 2018-04-23
Filing date: 2018-04-23
Publication date: 2018-10-01

Abstract

본 고안은 중계기 장비의 자동 냉각장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 통신장비 또는 전산장비 등이 장착된 중계기 장비의 본체 최상부에 저전력으로 가동되는 두 개의 배기팬을 설치하여 압축기의 가동과 동시에 배기팬이 일정시간 자동으로 가동되면서 내부 상측의 더운공기를 초기에 배출시켜 압축기의 가동시간을 현저하게 줄일 수 있게 하는 중계기 장비의 자동 냉각장치에 관한 것이다.
본 고안의 중계기 장비의 자동 냉각장치는 통신 또는 전산 장비(A)가 장착되며 외측에 조작부(11)가 설치된 본체(10); 상기 본체의 내부 중앙부에 응축기(21), 응축기의 하측에 증발기(22), 증발기의 하측에 압축기(23) 순으로 설치되어 냉매가 순환되면서 본체 내부공기를 냉각시키는 냉각수단(20); 상기 본체 내부에서 응축기(21)의 후측으로 설치되어 내부 공기를 순환시키는 내측원심팬(30); 본체 내부에서 증발기(22)의 전방으로 설치되어 내부의 냉각된 공기를 본체에 형성된 배출구(100)를 통해 외부로 배출시키는 외측원심팬(40); 상기 본체의 최상부에 설치되며 상기 압축기(23)의 가동 시작과 동시에 30~40초간 작동되어 본체의 상부 고열공기를 외부로 배출시키는 배기팬(50); 상기 증발기(22)의 하부측에 설치되어 증발기에서 발생하는 응축수를 모아 외부로 배출시키는 응축수탱크(60)로 구성된다.

Description

중계기 장비의 자동 냉각장치{The cooling device of a communication machinery}

본 고안은 중계기 장비의 자동 냉각장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 통신장비 또는 전산장비 등이 장착된 중계기 장비의 본체 최상부에 저전력으로 가동되는 두 개의 배기팬을 설치하여 압축기의 가동과 동시에 배기팬이 일정시간 자동으로 가동되면서 내부 상측의 더운공기를 초기에 배출시켜 압축기의 가동시간을 현저하게 줄일 수 있게 하는 중계기 장비의 자동 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 통신장비 예컨대, 이동통신용 중계기 또는 방송용 중계기는 그 설치장소에 따라 옥외용과 옥내용으로 대별되며, 이들 통신장비 내부에는 다수의 부품들이 설치되고, 이들 부품의 동작시 많은 열이 발생(주로 고출력증폭기로부터 총 발열량의 95% 발생)되므로 냉각을 위한 냉각장치를 갖추어야 한다.

종래에는 이동통신용 중계기 또는 방송용 중계기를 냉각시키기 위해 온도가 낮은 외부공기를 통신장비실의 내부로 유입하고 온도가 높은 내부공기를 외부로 배출시키는 즉, 내부공기와 외부공기를 순환시키는 자연냉각방식의 냉각시스템과, 압축기, 응축기 등으로 구성된 열교환기를 가지고 외부공기를 유입시키지 아니하고 내부공기로부터 열을 빼앗아 외부로 방출하는 강제냉각방식의 냉각시스템이 안출되어 사용되고 있다. 여기서 외부공기는 중계기의 외부에 있는 공기를 말하고 내부공기는 중계기의 내부에 있는 공기를 말한다.

통상적으로 공기는 열을 받으면 가벼워져 위로 이동한다. 따라서 차가운 공기는 아래로, 더운 공기는 위로 이동하여 공기의 순환이 이루어지나, 종래의 강제냉각방식을 이용하는 냉각시스템은 상부로 이동한 더운 공기가 외부로 충분히 배출될 수 있는 수단이 마련되어 있지 않아 내부의 더운 공기를 냉각시키기 위해 압축기의 가동시간이 길어지면서 전력소모가 커지는 문제가 발생한다.

특허문헌 0001(국내등록특허공보 제10-1821369호) 특허문헌 0002(국내등록실용신안공보 제20-0404738호)

본 고안은 통신장비 또는 전산장비 등이 장착된 중계기 장비의 내부공기가 압축기, 응축기, 증발기로 이루어진 냉각수단의 냉매 순환구조에 의해 열교환이 이루어지면서 공기를 냉각시키는 과정에서 냉각수단의 가동시간을 줄이기 위해 본체의 최상부에 저전력으로 가동되는 두 개의 배기팬을 설치하여 배기팬이 압축기의 가동과 동시에 일정시간 동안 자동으로 작동되면서 본체 내부 상측의 더운공기가 냉각수단의 작동 초기에 외부로 배출되게 하여 본체 내부의 온도를 자동으로 낮춰줌으로써 냉각수단, 즉 압축기의 가동시간을 현저하게 줄일 수 있도록 하는 중계기 장비의 자동 냉각장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 고안의 중계기 장비의 자동 냉각장치는 통신 또는 전산 장비가 장착되며 외측에 조작부(11)가 설치된 본체(10);

상기 본체의 내부 중앙부에 응축기(21), 응축기의 하측에 증발기(22), 증발기의 하측에 압축기(23) 순으로 설치되어 냉매가 순환되면서 본체 내부공기를 냉각시키는 냉각수단(20);

상기 본체 내부에서 응축기(21)의 후측으로 설치되어 내부 공기를 순환시키는 내측원심팬(30);

본체 내부에서 증발기(22)의 전방으로 설치되어 내부의 냉각된 공기를 본체에 형성된 배출구(100)를 통해 외부로 배출시키는 외측원심팬(40);

상기 본체의 최상부에 설치되며 상기 압축기(23)의 가동 시작과 동시에 30~40초간 작동되어 본체의 상부 고열공기를 외부로 배출시키는 배기팬(50);

상기 증발기(22)의 하부측에 설치되어 증발기에서 발생하는 응축수를 모아 외부로 배출시키는 응축수탱크(60)로 구성된다.

본 고안은 저전력으로 가동되는 배기팬의 작동에 의해 본체 내부의 더운 공기가 냉각수단의 가동 초기에 외부로 자동 배출되면서 본체 내부의 온도를 손쉽게 낮출 수 있어 내부 공기의 냉각을 위해 전력소모가 큰 압축기의 가동시간을 현저하게 줄일 수 있으며, 압축기의 가동시간이 줄어들면서 전력비를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 고안은 냉각수단에 의해 냉매가 순환되면서 내부 공기를 효과적으로 냉각시키는 동시에 내부로 먼지와 이물질 등이 유입될 수 없는 구조이므로 이로 인해 냉각장치의 성능 및 장비의 안정화를 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 고안의 중계기 장비의 자동 냉각장치 정단면도.
도 2는 본 고안의 중계기 장비의 자동 냉각장치 측단면도.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 중계기 장비의 자동 냉각장치 정단면도이며, 도 2는 본 고안의 중계기 장비의 자동 냉각장치 측단면도이다.

본 고안 중계기 장비의 자동 냉각장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 냉각 효율을 최대한으로 높이기 위해 본체(10), 냉각수단(20), 내측원심팬(30), 외측원심팬(40), 배기팬(50), 응축수탱크(60)로 구성된다.

상기 본체(10)는 사각의 함체형상으로 다수개의 프레임을 결합하여 형성되며, 장비 또는 전산장비 등이 장착되고, 정면의 상부측에는 내부에 설치되는 장치들의 가동을 위한 조작부(11)가 구비된다.

상기 냉각수단(20)은 본체(10)의 내부 중앙부에 설치되는 응축기(21)와 응축기(21)의 하부측에 설치되는 증발기(22), 증발기(22)의 하부측에 설치되는 압축기(23)로 이루어져 냉매가 순환되면서 본체 내부의 공기를 냉각시키는 구성으로 이루어 진다.

상기 응축기(21)는 압축기(23)가 작동되면서 고온 고압의 기체상태로 냉매가 유입되고, 응축기(21)를 통과하는 본체 내부의 공기와 열교환되면서 냉매를 응축한다.

상기 증발기(22)는 응축기(21)에서 응축이 이루어진 냉매가 유입되면 액체 상태의 냉매가 모세관(미도시)를 통과하면서 증발하고 증발된 냉매는 증발기(22)를 통과하는 공기로부터 열을 흡수하여 응축기(21)를 통과하는 공기를 냉각시킨다.

상기 압축기(23)는 증발기(22)에서 증발된 냉매가 냉매배관을 타고 유입되면 고온 고압의 기체상태로 냉매를 압축하여 응축기(21)로 보내면서 냉매가 압축기, 응축기, 증발기로 순환되는 통상의 냉매 순환구조를 이루게 되어 본체(10) 내부의 공기는 상기 응축기(21), 증발기(22), 압축기(23)로 구비된 냉각수단(20)에 의해 열교환되면서 냉각이 이루어진다.

한편, 상기 압축기(23)가 설치된 위치와 대응되는 본체(10) 부분에는 외부의 공기가 유입될 수 있는 외부공기유입구(105)가 형성되어 외부공기유입구(105)를 통해 유입되는 실외공기에 의해 압축기(23)의 온도를 낮춰주며, 이때, 외부공기유입구(105)에는 실외공기의 유입시 함께 유입될 수 있는 먼지나 이물질을 차단하고 정화시킬 수 있게 필터(12)가 더 설치되어 본체의 내부로 깨끗하게 정화된 공기만 유입될 수 있게 한다.

상기 내측원심팬(30)은 본체(10)의 내부에서 상기 응축기(21)의 후측으로 설치되어 본체 내부 공기의 원활한 순환이 이루어 질 수 있게 하는 것으로 응축기(21)를 통과하면서 열교환된 공기는 내측원심팬(30)을 통해 하부측의 증발기(22)로 배출이 유도된다.

상기 외측원심팬(40)은 본체(10)의 내부에서 증발기(22)의 전방측으로 설치되며, 증발기(22)를 통과하면서 열교환이 이루어져 냉각된 공기를 본체(10)의 외부로 배출시키기 위한 것으로 본체(10)에는 외측원심팬(40)의 전방측으로 배출구(100)가 형성되어 외측원심팬(40)에 의해 냉각된 공기가 흡입되고 흡입된 냉각공기는 배출 구(100)를 통해 배출이 안내되어 대기중으로 냉각공기의 배출이 이루어지게 된다.

상기 배기팬(50)은 저전력으로 가동되며, 상기 본체(10)의 내부 최상측에 좌,우 두개로 설치되어 통신장비 또는 전산장비에서 발산되는 열과 외부에서 전도되는 열에 의해 온도가 높아진 본체의 내부 공기는 압축기(10)의 가동 시작과 동시에 저전력인 두 개의 배기팬(50)이 30~40초간 자동으로 작동되면서 본체 내부의 더운 공기를 초기에 외부로 자동 배출시켜 압축기(10)의 가동효율을 높일 수 있게 한다.

공기는 열을 받으면 가벼워지면서 위로 이동하고 차가운 공기는 아래로 이동하는 공기의 순환구조에 의해 본체(10)의 내부 상측으로 이동된 더운 공기를 압축기(10)의 가동 시작과 동시에 초기 30~40초간 외부로 배출되게 함으로써 본체 내부 상측의 더운 공기가 강제 배출되어 본체 내부의 온도를 자동으로 낮출 수 있게 되고, 본체의 내부 온도가 낮아지므로 인해 내부 공기를 냉각시키기 위한 압축기(23)의 가동시간을 현저하게 줄일 수 있게 된다.

즉, 냉매와 열교환시켜 본체 내부의 공기를 냉각시키기 위해서는 압축기(23)를 가동시켜 낮은 압력의 기체를 고온 고압으로 압축시키고, 압축된 냉매가 응축기(21), 증발기(22)로 순환되면서 공기를 냉각시키는 과정이 필요한데 본체 내부의 온도가 높을수록 공기를 냉각시키는 시간이 길어지게 되므로 압축기(23)의 가동시간은 길어질 수 밖에 없으나, 상기 배기팬(50)에 의해 본체 상측의 더운 공기가 자동 배출되어 본체(10)의 내부 온도가 낮아지게 되면 낮아진 온도에 의해 공기를 냉각시키는 시간이 줄어들게 되면서 냉매의 생성을 위한 압축기(23)의 가동시간을 줄일 수 있게 된다.

일반적인 중계기 장비의 냉각장치를 이용해 공기를 냉각시키기 위해서는 압축기의 가동시간이 평균적으로 10분~10분 30초, 운전전류는 3.2A 가량 소모되는 반면, 저전력인 두 개의 팬을 갖는 배기팬(50)을 이용해 압축기(23) 가동과 동시에 초기 30~40초 가량 본체(10) 상측의 더운 공기를 외부로 배출시키게 되면 본체 내부의 온도가 자동으로 낮아지면서 압축기의 가동시간이 5분~5분 30초, 운전전류는 2.7A 가량 소모되어 배기팬(50)으로 내부 공기를 초기에 배출시키기 않는 일반 냉각장치에 비해 압축기(23)의 가동시간을 현저하게 줄일 수 있게 되는 것이다.

한편, 본체(10)에는 배기팬(50)의 전방측으로 배기팬(50)에서 배출되는 더운 공기를 외부로 배출시키 위한 개폐판(51)이 설치되며, 상기 개폐판(51)은 상기 배기팬(50)이 작동되는 30~40초간만 개방되어 배기팬(50)에 의해 배출되는 공기가 본체의 외부로 배출될 수 있게 하고, 배기팬(50)의 작동이 중단되면 개폐판(51)도 자동으로 닫히면서 내부공기의 배출뿐만 아니라 외부공기가 본체(10) 내부로 유입되는 것을 동시에 차단시킬 수 있게 한다.

상기 응축수탱크(60)는 본체(10)의 내부에서 상기 증발기(22)의 하부측으로 설치되어 증발기(22)에서 발생하는 응축수를 모아 본체의 외부로 배출시키도록 하는 것으로, 상기 응축수탱크(60)에는 드레인 호스(미도시)가 설치되며 응축수가 적정 수위를 넘어가면 드레인 호스를 통해 본체의 외부로 배출시킬 수 있게 한다.

상기 응축수탱크(60)에는 상기 증발기(22)에서 발생한 응축수를 저장할 뿐만 아니라 본체 내부의 공기에 증기상태로 포함되어 증발기(22)의 표면으로 응축되 맺힌 수분 및 미세먼지들이 응축수탱크(60)로 유입되어 저장될 수 있게 증발기(22)의 하부측에 수분유입부(220)가 형성되어 증발기(22)의 표면에 맺힌 수분 및 미세먼지들이 응축수탱크(60)로 배출이 유도될 수 있게 한다.

싱기와 같이 구성되는 본체(10), 냉각수단(20), 내측원심팬(30), 외측원심팬(40), 저전력의 배기팬(50), 응축수탱크(60)로 이루어지는 냉각장치는 본체(10) 내부의 온도가 설정된 온도 이상일 경우 냉각장치를 자동으로 작동시킬 수 있도록 온도센서(13)가 본체(10)의 외측 또는 내측에 구비되어 내부의 온도를 측정 후 본체(10)에 구비된 제어부(미도시)에 신호를 보내 내부의 온도가 설정온도 이상일 경우 냉각장치가 자동으로 작동되어 내부 공기를 냉각시킬 수 있게 한다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 고안이 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 고안은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 고안의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.

10-본체
20-냉각수단
21-응축기
22-증발기
23-압축기
30-내측원심팬
40-외측원심팬
50-배기팬
60-응축수탱크

Claims

통신 또는 전산 장비(A)가 장착되며 외측에 조작부(11)가 설치된 본체(10);
상기 본체의 내부 중앙부에 응축기(21), 응축기의 하측에 증발기(22), 증발기의 하측에 압축기(23) 순으로 설치되어 냉매가 순환되면서 본체 내부공기를 냉각시키는 냉각수단(20);
상기 본체 내부에서 응축기(21)의 후측으로 설치되어 내부 공기를 순환시키는 내측원심팬(30);
본체 내부에서 증발기(22)의 전방으로 설치되어 내부의 냉각된 공기를 본체에 형성된 배출구(100)를 통해 외부로 배출시키는 외측원심팬(40);
상기 본체의 최상부에 설치되며 상기 압축기(23)의 가동 시작과 동시에 30~40초간 작동되어 본체의 상부 고열공기를 외부로 배출시키는 배기팬(50);
상기 증발기(22)의 하부측에 설치되어 증발기에서 발생하는 응축수를 모아 외부로 배출시키는 응축수탱크(60)로 구성되는 것을 특징으로 하는 중계기 장비의 자동 냉각장치.
청구항 1에 있어서,
상기 본체에서 배기팬(50)의 전방으로는 배기팬의 가동시에만 자동 개방되는 개폐판(51)이 설치되어 외부공기의 유입 및 내부공기의 배출을 차단하는 것을 특징으로 하는 중계기 장비의 자동 냉각장치.
청구항 1에 있어서,
상기 배기팬(50)은 저전력의 배기팬이며, 좌,우 두 개로 설치되는 것을 특징으로 하는 중계기 장비의 자동 냉각장치.
청구항 1에 있어서,
상기 본체에는 압축기의 후측으로 외부공기가 유입될 수 있는 외부공기유입구(105)가 형성되며, 외부공기유입구에는 외부공기를 정화시킬 수 있는 필터(12)가 설치되는 것을 특징으로 하는 중계기 장비의 자동 냉각장치.
청구항 1에 있어서,
본체의 외측 또는 내측에는 온도센서(13)가 설치되어 측정된 온도가 기준 온도보다 높을 때 냉각장치가 자동으로 작동되는 것을 특징으로 하는 중계기 장비의 자동 냉각장치.