KR20050098419A - 중계기용 함체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중계기용 함체에 관한 것으로서, 발열모듈(12)에 강제로 밀착 접촉되어 발열모듈(12)로부터 열을 흡수하는 증발부(100)가 본체(10)와 도어(11)의 내측면에 일체로 설치되며, 증발부(100)로부터 전도된 열을 방출하는 응축부(110)가 본체(10)와 도어(11)의 내측면에 설치되고, 증발부(100)와 응축부(110)를 상호 연통하는 복수의 연결관(120, 130)이 설치되며, 증발부(100)와 응축부(110)의 밀폐된 공간부(101, 111)에 열전도 매체인 냉매(140)가 충진되어 있는 것이다. 따라서 함체의 발열모듈로부터 직접 열을 전달받는 증발부와, 그 증발부로부터 전달받은 열을 응축부에서 도어 또는 본체의 외측면을 통하여 방열을 촉진시킴으로서, 함체의 방열 효과가 향상된다. 또한, 액체냉매가 열을 받을 때 기체로 전환되는 열흐름 원리를 이용하여 기계적인 고장 가능성이 낮아져서 시스템의 안정적인 운용이 이루어지는 효과가 있다.

Description

중계기용 함체{TELECOMUNICATION SYSTEM BOX FOR REPEATER}

본 발명은 전화 교환기나 기지국의 통신장비 들이 장착되는 중계기용 함체에 관한 것으로서, 옥외용 중계기의 함체 내부에서 발생하는 열을 효과적으로 방열시키기 위한 중계기용 함체에 관한 것이다.

일반적으로 열을 많이 발생하는 정보통신 부품에는 옥외용 통신시스템인 이동통신 중계기의 HPA(High Power Amplifier)와 LPA(Linear Power Amplifier) 및 디지털 처리부 등이 있다. 이들 부품이 최대의 부하로 동작하여 발생되는 열이 함체 내부의 온도를 상승시킴으로써, 부품 과열 현상으로 인한 부품들의 오동작 및 파손 가능성이 매우 커지게 되는 것이다.

더욱이 이들 부품들은 방수와 방습 및 방진 등의 이유로 밀폐구조를 가지고 있으므로 그 내부의 공기 상승은 부품들의 오동작 및 파손에 치명적이라고 할 수 있는 것이다.

따라서 이들 부품의 정상 작동을 위해서는 내부 공기의 냉각이 우선적으로 이루어져야 하는 것인데, 이를 위해서는 전열 면적이 매우 얇은 열교환판을 다수 보유한 통신장비용 함체의 방열구조로서 냉각을 하고 있는 것이다.

도 1은 종래의 옥외용 통신장비의 열교환 구조와 공기 흐름도로서, 함체(1)는 내부 시스템을 단열시키고 외부의 파괴 요인으로부터 보호하기 위한 본체(10)와, 그 본체(10)의 상부로 루프(20), 그리고 하부에 시스템의 케이블을 포설하기 위해 플린스(plinth:30)가 설치된다.

본체(10)의 전면에 시스템 내부의 유지 및 보수 작업을 할 수 있도록 회동 가능한 도어(11)가 설치되고, 도어(11)의 내측면에 시스템의 내부 온도를 일정한 범위 내에서 유지시켜 주기 위한 열교환기(40)가 설치되며, 본체(10)의 후면에는 히트싱크(heat sink:50)가 설치된다.

여기서 내부 공기 및 외부 공기의 흐름을 설명하면, 열교환기(40)의 내부 공간에는 상, 하부에 송풍팬(41)(42)이 설치된다. 하부 송풍팬(42)으로는 열교환기(40)의 하부 전면 상에 형성된 외부공기 흡입구(43)를 통해 흡입이 이루어지고, 하부 송풍팬(42)을 통과하면서 더워진 공기는 상부 송풍팬(41)을 통하여 배기구(44)로 배출된다.

또한, 히트싱크(50)에는 발열체(미도시)가 설치되고, 발열체는 히트파이프(미도시)에 의해서 함체(1)의 상부에 설치된 다수의 방열핀(미도시)과 연결된다. 이와 같은 히트싱크(50)의 방열 효과를 높이기 위하여 히트싱크(50)의 후측으로 나란히 배열되는 송풍팬(51)이 설치된다. 함체(1) 후면의 하단부로부터 흡입되는 외부 공기는 송풍팬(51)을 따라 상단의 방열핀을 통과하여 상부로 배출된다.

이처럼 중계기용 함체(1)를 안정적으로 운용하기 위해서는 내부의 공기를 효과적으로 냉각시킬 수 있는 솔루션들이 선행되어야 한다. 그런데, 함체(1) 내부에서의 배치 또는 소재의 제한 등으로 실제 산업에 응용되고 있는 장치는 히트싱크 및 송풍팬을 이용한 강제 공냉이 있을 정도로 매우 제한적이었다.

또한, 송풍팬의 고장으로 내부 부품에 손상을 가져오는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 결점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로서, 함체의 발열모듈로부터 직접 열을 전달받는 증발부와, 그 증발부로부터 전달받은 열을 응축부에서 도어 또는 본체의 외측면을 통하여 방열을 촉진시킴으로서, 함체의 방열 효과를 높인 중계기용 함체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 액체냉매가 열을 받을 때 기체로 전환되는 열흐름 원리를 이용하여 기계적인 고장 가능성이 낮아져서 시스템의 안정적인 운용이 가능한 중계기용 함체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 발열모듈을 포함하는 본체와, 본체에 회동 가능하게 설치되는 도어와, 본체의 상부에 위치하는 루프와, 본체의 하부에 설치되어 시스템의 케이블을 포설할 수 있는 플린스로 구성되는 중계기용 함체에 있어서, 발열모듈에 강제로 밀착 접촉되어 발열모듈로부터 열을 흡수하는 증발부가 본체와 도어의 내측면에 일체로 설치되며, 증발부로부터 전도된 열을 방출하는 응축부가 본체와 도어의 내측면에 설치되고, 증발부와 응축부를 상호 연통하는 복수의 연결관이 설치되며, 증발부와 응축부의 밀폐된 공간부에 열전도 매체인 냉매가 충진되어 있는 중계기용 함체를 제공한다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 중계기용 함체의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 중계기용 함체의 내부 구조가 생략된 도어 개방 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 중계기용 함체의 본체 정면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 증발부와 응축부의 횡단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 일실시예의 압축수단을 도시한 것이고, 도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예의 압축수단을 도시한 것이며, 선행기술에 도시된 실시예와 동일한 구성부재에 대해서는 도 1을 참조하여 동일한 도면 부호로서 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이 통신장비용 함체는, 본체(10)와, 그 본체(10)의 상부로 루프(20), 그리고 하부에 시스템의 케이블을 포설하기 위해 플린스(plinth:30)가 설치된다.

그리고 본체(10)의 전면에 시스템 내부의 유지 및 보수 작업을 할 수 있도록 일단을 중심으로 회동 가능한 도어(11)가 설치되고, 본체(10)의 후면에는 히트싱크(heat sink:50)가 설치된다.

본체(10)에서 도어(11)가 개방된 상태의 도 3에서는, 본체(10)의 하부 내측에 HPA 또는 LPA로 구성되는 발열모듈(12)이 설치되며, 도면상에서는 기타 내부 부품들이 배치되나 설명을 위하여 생략하였다.

여기서 본 발명의 특징에 따라 발열모듈(12)에 강제로 밀착 접촉되어 열을 흡수하는 증발부(100)와, 증발부(100)로부터 전도된 열을 방출하는 응축부(110)와, 증발부(100)와 응축부(110)를 상호 연통시키는 제 1 연결관(120) 및 제 2 연결관(130)과, 증발부(100)와 응축부(110)의 밀폐된 공간부(101, 111)에 충진되는 냉매(140)로 크게 구성된다.

발열모듈(12)의 여러 면에 접촉되도록 복수의 증발부(100)가 설치된다.

복수의 증발부(100) 중 도어(11)가 닫혔을 때, 발열모듈(12)의 전면측에 접촉될 수 있도록 도어(11) 내측면의 상, 하부에 적어도 2개 이상의 증발부(100)가 설치된다.

증발부(100)는 열전달이 잘 이루어지는 알루미늄재의 금속재가 바람직하다.

그리고 위의 각 증발부(100)의 후측면으로는 도어(11)와 일체의 압착수단이 설치된다.

도 6에 도시된 압축수단은, 일단이 도어(11)에 설치되고 타단은 증발부(100)의 후면에 설치되는 세트스크류(150)와, 세트스크류(150)를 내부에 포함하며, 양단이 도어(11)와 증발부(100)에 탄성 지지되는 스프링(152)으로 구성된다.

그리고 도 4에 도시된 바와 같이, 발열모듈(12)의 양측면에 강제로 밀착되는 복수의 증발부(100)가 더 설치된다.

위의 증발부(100)는 발열모듈(12)과 동일 폭으로 형성되며, 일측에 설치된 압축수단에 의하여 일방향으로 밀착을 유지하게 된다.

웜기어를 이용한 도 7의 압축수단은, 수동으로 회전 가능한 원통웜(161)과, 원통웜(161)과 치합되어 수평이동되는 원통웜휠(162)과, 원통웜휠(162)의 일단에 설치되어 발열모듈(12)의 양측면에 위치한 증발부(100)들이 발열모듈(12)에 밀착되도록 지지하는 밀착판(163)으로 구성된다.

이와 같은 각 증발부(100)에는 대응되는 개수로 응축부(110)가 설치된다.

응축부(110)도 열전달이 우수한 알루미늄재의 금속재가 바람직하다.

또한, 바람직하게 응축부(110)는 각 증발부(100) 보다 실질적으로 높은 위치인 본체(10)의 양내측면과 도어(11)의 상부 내측면에 설치된다.

그리고 각 증발부(100)와 응축부(110)의 밀폐된 내부에 공간부(101, 111)를 형성하며, 그 공간부(101, 111)에 열전도 매체인 냉매(140)가 충진되어 진다.

냉매(140)는 통상적인 냉매를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 HCFC-123을 사용한다.

한편, 냉매(140)의 순환 경로를 안내하는 제 1 연결관(120)과 제 2 연결관(130)은 증발부(100)의 상면에 통하게 연결되어 응축부(110)의 하면에 통하게 연결되는 것이다.

바람직하게 제 1 연결관(120)과 제 2 연결관(130)은 온도에 강하며 연질의 합성수지재로 이루어진다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 연결관(120)은 기화된 냉매(140)가 증발부(100)에서 응축부(110)로 유동하고, 제 2 연결관(130)은 액화된 냉매가 응축부(110)에서 증발부(100)로 유동되는 것이다.

여기서 증발부(100)의 상면에 연결되는 제 1 연결관(120)은 냉매(140)가 만수위의 위치에 있어도 간격을 유지할 수 있도록 설치되며, 제 2 연결관(130)은 하방으로 이어져서 냉매(140)의 수면에 잠길 수 있게 설치된다.

그리고 응축부(110)의 하면에 연결되는 제 1 연결관(120)은 냉매(140)의 만수위 보다 높은 위치에 놓이도록 설치되어 기화된 냉매(140)가 유입될 수 있게 된다. 제 2 연결관(130)은 응축부(110)의 저면에 위치되어 항상 냉매(140)의 수면에 잠길 수 있게 설치된다.

또한, 방열 효과를 높이기 위하여 외기와 접촉되는 본체(10)의 양측면과 도어(11)의 외면에 각각 방열판(170)을 설치하였다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 중계기용 함체의 작용을 설명하면 다음과 같다.

다시 도 6과 도 7을 참고하면 먼저, 본체(10)의 내측 일면에 설치된 압착수단을 이용하여 일측으로부터 차례로 증발부(100), 발열모듈(12), 그리고 다른 증발부(100)가 본체(10)의 타측면에 밀착을 이루게 된다.

사용자가 수동으로 원통웜(161)을 구동시키고, 원통웜(161)과 치합되어 원통웜휠(162)을 수평 이동시키게 된다. 따라서 원통웜휠(162) 일단의 밀착판(163)이 위의 설명과 같이 각 증발부(100)를 발열모듈(12)에 밀착시키게 된다.

이와 같은 상태에서 개방되어 있는 도어(11)를 닫게 되면, 도어(11)의 내측면에 설치된 각 증발부(100)가 세트스크류(150)와 스프링(152)을 압착시키면서 발열모듈(12)에 밀착된 상태를 유지하게 된다.

증발부(100)의 압착 상태는 도어(11)가 닫혀있는 상태에서 지속되며, 도어(11)의 개방시 스프링(152)의 복원력으로 증발부(100)가 원위치로 이동된다.

한편, 본체(10) 내부의 시스템이 작동되면서 본체(10) 내부에 자체열이 상승된다.

내부 열이 상승함에 따라서 열교환기(40)와 히트싱크(50)가 작동하여 열교환이 이루어진다.

또한, 본체(10)의 시스템 부품 중에서 열을 많이 발생하는 발열모듈(12)과 직접 접촉되어 있는 각 증발부(100)에서는 공간부(101)에 충진되어 있는 냉매(140)가 열을 흡수하여 기체 상태가 되고, 이 기체 상태의 냉매(140)는 제 1 연결관(120)과 제 2 연결관(130) 사이의 압력차에 의하여 제 1 연결관(120)을 통하여 높은 위치에 있는 응축부(110)로 이동된다.

제 1 연결관(120)을 통하여 응축부(110) 내부로 이동된 기체 상태의 냉매(140)는 각 응축부(110)가 일체로 접촉되어 있는 도어(11) 외측과 본체(10)의 양측면의 방열판(170)에 의하여 열을 빼앗기게 된다. 따라서 냉매(140)는 기체 상태에서 액체 상태로 변환되어 응축부(110)의 바닥에 고이게 된다.

방열판(170)은 냉매(140)로부터 열을 빼앗아 열을 외기로 방출하여 방열 효과가 높다.

응축기(110)에서 액체 상태가 된 냉매(140)는 제 2 연결관(130)을 통하여 다시 증발부(100)로 유입된다. 이와 같은 과정이 반복적으로 이루어지면서 발열모듈(12)이 냉각된다.

이처럼 발열모듈(12)의 발열이 증발부(100)와 응축기(110)를 통하여 직접 방열이 촉진시킬 수 있는 구조로 방열 효과를 증대시키게 된다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 중계기용 함체는, 함체의 발열모듈로부터 직접 열을 전달받는 증발부와, 그 증발부로부터 전달받은 열을 응축부에서 도어 또는 본체의 외측면을 통하여 방열을 촉진시킴으로서, 함체의 방열 효과가 향상된다. 또한, 액체냉매가 열을 받을 때 기체로 전환되는 열흐름 원리를 이용하여 기계적인 고장 가능성이 낮아져서 시스템의 안정적인 운용이 이루어지는 효과가 있다.

도 1은 종래의 중계기용 함체의 구조와 공기 흐름도를 도시한 것이고,

도 2는 본 발명에 따른 중계기용 함체의 사시도이고,

도 3은 본 발명에 따른 중계기용 함체의 내부 구조가 생략된 도어 개방 사시도이고,

도 4는 본 발명에 따른 중계기용 함체의 본체 정면도이고,

도 5는 본 발명에 따른 증발부와 응축부의 횡단면도이고,

도 6은 본 발명에 따른 일실시예의 압축수단을 도시한 것이고,

도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예의 압축수단을 도시한 것이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 함체 10 : 본체

11 : 도어 12 : 발열모듈

20 : 루프(roof) 30 : 플린스(plinth)

40 : 열교환기 50 : 히트싱크

100 : 증발부 101, 111 : 공간부

110 : 응축부 120, 130 : 제 1, 2 연결관

140 : 냉매 150 : 세트스크류

152 : 스프링 160 : 구동모터

161 : 원통웜 162 : 원통웜휠

163 : 밀착판 170 : 방열판

Claims (11)

1. 내부에 발열모듈을 포함하는 본체와, 상기 본체에 회동 가능하게 설치되는 도어와, 상기 본체의 상부에 위치하는 루프와, 상기 본체의 하부에 설치되어 시스템의 케이블을 포설할 수 있는 플린스로 구성되는 중계기용 함체에 있어서,

   상기 발열모듈에 강제로 밀착 접촉되어 상기 발열모듈로부터 열을 흡수하는 증발부가 상기 본체와 상기 도어의 내측면에 일체로 설치되며,

   상기 증발부로부터 전도된 열을 방출하는 응축부가 상기 본체와 상기 도어의 내측면에 설치되고,

   상기 증발부와 상기 응축부를 상호 연통하는 복수의 연결관이 설치되며,

   상기 증발부와 상기 응축부의 밀폐된 공간부에 열전도 매체인 냉매가 충진되어 있는,

   중계기용 함체.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 증발부는 복수개 설치되며, 상기 응축부는 상기 증발부와 대응되는 개수로 설치되는 것을 특징으로 하는 중계기용 함체.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 응축부는 상기 증발부 보다 실질적으로 높은 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 중계기용 함체.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 연결관은 상기 증발부의 상면으로부터 통하게 연결되어 상기 응축부의 하면에 통하게 연결되는 것을 특징으로 하는 중계기용 함체.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 증발부에 연결되는 연결관 중 어느 하나의 연결관은 냉매의 만수위와 간격을 두고 설치되며, 다른 하나의 연결관은 상기 냉매의 수면에 잠길 수 있게 설치되는 것을 특징으로 하는 중계기용 함체.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 응축부에 연결되는 연결관 중 어느 하나의 연결관 상단은 냉매의 만수위 보다 높은 위치에 놓이도록 설치되며, 다른 하나의 연결관은 상기 냉매의 수면에 잠길 수 있게 설치되는 것을 특징으로 하는 중계기용 함체.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 연결관 중 어느 하나의 연결관은 기화된 냉매가 상기 증발부에서 상기 응축부로 유동하고, 다른 어느 하나의 연결관은 액화된 냉매가 상기 응축부에서 상기 증발부로 유동하는 것을 특징으로 하는 중계기용 함체.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 응축부가 설치되는 상기 본체 또는 도어의 외측면 상에는 방열판이 설치되어 발열이 촉진되도록 하는 것을 특징으로 하는 중계기용 함체.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수의 증발부에는 상기 발열모듈과의 밀착 접촉을 위하여 압착수단이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 중계기용 함체.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 압축수단은,

    일단이 상기 도어에 설치되고 타단은 상기 증발부의 후면에 설치되는 세트스크류와,

    상기 세트스크류를 포함하며, 양단이 상기 도어와 상기 증발부에 탄성 지지되는 스프링으로,

    구성되는 것을 특징으로 하는 중계기용 함체.
11. 제 1 항 또는 제 9 항에 있어서,

    상기 압축수단은,

    수동으로 회전되는 원통웜과,

    상기 원통웜과 치합되어 수평이동되는 원통웜휠과,

    상기 원통웜휠의 일단에 설치되어 상기 발열모듈의 양측면에 위치한 상기 증발부들이 상기 발열모듈에 밀착되도록 지지하는 밀착판을,

    포함하는 것을 특징으로 하는 중계기용 함체.