KR20050106065A - 제습 기능을 갖는 필터를 이용한 냉각 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 옥외에 설치되는 전자 기기 등 기기의 내부를 냉각하고, 제습하는 냉각 장치가 개시된다. 본 발명의 냉각 장치는 기기의 하우징의 외기 흡입측 및 공기 배출측에 각각 설치되고, 외기의 습도를 제거하는 여과 부재를 갖는 1 세트의 제습부를 갖고 있다. 팬의 통풍에 의해 하우징 내의 습도가 포화 상태에 도달할 때 팬의 회전 방향을 회전시키고, 제습부에 대한 통풍 방향을 변화시킨다. 이에 의해, 제습재가 발열체로부터의 가열ㆍ건조한 배기를 수용하여 내부에 축적한 습기를 외부로 방출하고, 제습재의 흡습 능력을 회복한다.

Description

제습 기능을 갖는 필터를 이용한 냉각 장치{COOLER USING FILTER WITH DEHUMIDIFYING FUNCTION}

본 발명은, 옥외에 설치되는 전자 기기 등의 기기의 내부를 냉각하고, 제습하는 냉각 장치에 관한 것이다.

종래, 옥외에 설치된 전자 기기를 냉각하는 장치로서, 에어 컨디셔너나 열 교환기가 이용되어 왔다. 이들은, 외기와 내부 공기가 완전하게 차단되고, 기기 내부를 냉각하는 공기가 깨끗하다는 이점이 있는 반면, 에어 컨디셔너를 구동하기 위한 전력이 필요하다는 결점이 있다. 또한, 여과 부재인 필터를 이용하여 외기를 도입하는 냉각 장치가 존재한다. 그러나, 이 장치에서는, 필터는 먼지를 제거하는 것만으로, 외부의 습기를 직접 기기 내부로 도입해 버려, 그 결과 내부에 실장된 회로 부품 등이 부식된다는 문제가 있다.

전자 기기 내부의 습도를 저감시켜 결로를 방지하는 선행 기술 중 하나가, 일본 특허 공개 평4-294597호 공보에 개시되어 있다.

도1은 본 특허 문헌에 기재된 종래의 전자 기기용 냉각 장치를 도시하고 있다. 이 종래의 장치는 전자 기기에 접속되어 냉각팬을 이용하여 전자 기기의 내부를 냉각하는 동시에 습도를 저감시키는 것이다.

도1에 도시한 바와 같이, 전자 기기용 냉각 장치(32)는 전자 기기(31) 내의 부품으로부터의 발열을 냉각하는 장치 본체의 공기 흡입측에 소정 이상의 온도로 흡습 수분을 방출하는 가역 특성을 갖는 가역성 흡습재(35)를 충전한 흡습 덕트(34)를 구비하고 있다. 이 흡습 덕트(34)의 공기 배출측에는 유로 개폐 덕트(36)와 폐색판(37)과 냉각팬(33)이 설치되어 있다. 폐색판(37)은 전자 기기(31)의 전원의 온/오프와 연동하여 개폐하도록 되어 있다.

전자 기기(31)의 전원이 온일 때는 폐색판(37)이 개방되어 배출 공기 유로(L)가 개방되고, 전자 기기(31) 내의 부품으로부터의 발열에 의해 고온이 된 공기가 냉각팬(33)의 회전으로 유인된다. 이때, 소정 이상의 온도로 가역성 흡습재(35)가 건조 및 재생된다. 전원이 오프일 때는 폐색판(37)에 의해 배출 공기 유로(L)가 차단되고, 전자 기기(31) 내로의 외부로부터의 공기의 유입이 저지되고, 또한 기기 내의 잔류 공기로부터 재생하여 활성화된 가역성 흡습재(35)가 흡습을 행한다. 이 결과, 전자 기기(31) 내에서의 결로가 방지된다.

상술한 종래의 장치는, 전자 기기 내부의 습도를 저감시켜 결로를 방지하는 구성으로 되어 있지만, 소정 이상의 온도로 건조 재생되는 가역성 흡습재를 이용하고 있기 때문에, 냉각에 의해 전자 기기 내부의 온도가 소정 온도 이상으로 안 될 때는 가역성 흡습재가 건조 및 재생되지 않고, 습도가 상승하는 문제가 있다. 가역성 흡습재를 건조시켜 재생시키기 위해 전원의 온 및 오프를 반복하면, 기기에 있어서 가장 중요한 조작이 관여하게 되어 기기의 조작성에 문제가 발생하고, 또한 폐색판의 개폐 동작을 빈번하게 행할 필요가 있다.

도1은 종래의 전자 기기용 냉각 장치의 구조를 도시하는 정면도.

도2는 본 발명의 일실시 형태에 의한 전자 기기용 냉각 장치의 구성 및 제습재의 흡습 능력이 포화 상태에 도달하기 전 외기의 흐름의 방향을 도시하는 단면도.

도3은 도1의 전자 기기용 냉각 장치의, 제습재의 흡습 능력이 포화 상태에 도달한 후 외기의 흐름의 방향을 도시하는 단면도이다.

본 발명의 목적은, 기기의 전원의 온/오프에 관계없이 전자 기기 내의 부식을 방지하면서 제습 기능을 회복시킬 수 있는 냉각 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 냉각 장치는 기기의 하우징의 외기 흡입측 및 공기 배출측에 각각 설치되고, 외기의 습도를 제거하는 여과 부재를 갖는 1 세트의 제습 수단과, 하우징 내의 습도가 포화 상태에 도달하였을 때 제습 수단의 제습 기능을 회복시키는 제습 기능 회복 수단을 갖고 있다. 발열체를 냉각하기 위해 외기를 하우징 내에 통풍하는 팬은 하우징 내에서, 1 세트의 제습 수단 사이에 이들과 마주 향하도록 설치되어 있다.

팬의 통풍에 의해 하우징 내의 습도가 포화 상태에 도달하였을 때 팬의 회전 방향을 반전시키고, 제습 수단에 대한 통풍 방향을 변화시킨다. 이에 의해, 제습 수단으로서의 제습재가 발열체로부터의 가열ㆍ건조한 배기를 수용하여 내부에 축적한 습기를 외부로 방출하고, 제습재의 흡습 능력이 기기의 전원의 온/오프와 무관하게 회복된다. 따라서, 제습재의 흡습에 의한 교환이 불필요해진다.

또한, 제습 수단에 대한 통풍 방향을 변화시켜 먼지와 습기를 제거한 깨끗한 외기를 도입하여 하우징 내를 항상 냉각하기 위해, 열 교환기 및 에어 컨디셔너에 비해 소비 전력을 저감할 수 있다.

외기를 직접 도입하여 기기를 냉각할 때에 외기가 제습되기 때문에, 본 발명의 냉각 장치는 방청 기능도 갖고 있다.

도2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시 형태에 의한 전자 기기용 냉각 장치는 필터(2)와, 팬(3)과, 필터(4)와, 제어부(5)로 구성된다.

하우징(1)은 옥외에 설치되는 전자 기기의 캐비닛이다. 하우징(1)의 내부에는 서브 래크(11)가 실장되고, 서브 래크(11)의 내부에는 냉각을 필요로 하는 전자 기기의 발열체(도시되지 않음)가 실장되어 있다. 필터(2)는 제습 기능을 갖고, 전자 기기의 하우징(1)의 전방면, 즉 외기 흡입측에 설치되어 있다. 필터(4)도 제습 기능을 갖고, 필터(2)와 하우징(1)에 관해서 대칭의 배치로 하우징(1)의 배면, 즉 공기 배출측에 설치되어 있다. 필터(2), 필터(4)의 각각의 내부에는 먼지를 제거하기 위한 필터재(21a, 21b)와, 외기의 습기를 제거하기 위한 제습재(22a, 22b)가 실장되어 있다. 필터재(21a, 21b), 제습재(22a, 22b)의 배치는 하우징(1)에 관해 대칭으로 되어 있다. 또한, 제습재(22a, 22b)의 내측에는 각각 습도 센서(23a), 습도 센서(23b)가 설치되어 있다. 또, 제습재(22a, 22b)로서는 예를 들어 실리카겔과 같은 축적한 습기를 소정 온도 이상에서 외부로 방출하는 물질이 이용된다. 팬(3)은 서브 래크(11)의 배면에 설치되고, 외기를 전자 기기 내부로 통풍시키는 역할을 한다. 팬(3)이 정회전함으로써, 냉각용의 외기는 화살표 A로 나타낸 바와 같이 필터(2)를 통과하여 서브 래크(11), 필터(4)와 통과하고, 하우징 내부에서 발생한 열을 하우징(1)의 외부로 방열한다(도2). 제어부(5)는 팬(3)의 기동 및 습도 센서(23a, 23b)로부터의 신호에 의해 그 회전 방향(정회전/역회전)을 제어한다.

다음에, 본 실시 형태의 전자 기기 냉각 장치의 동작에 대하여 설명한다.

하우징(1)의 서브 래크(11)의 내부에 실장된 발열체는 전자 기기가 동작함으로써 발열한다. 이 때, 팬(3)은 정회전하고, 하우징(1) 외부로부터의 냉각용의 외기는 화살표 A로 나타낸 바와 같이 전방면측의 필터(2)의 필터재(21a)를 통과하여 먼지가 제거되고, 또한 제습재(22a)를 통과함으로써 습도가 저하한다(도2). 먼지와 습도가 제거된 깨끗한 공기는 발열체로부터 발생하는 열을 수송하고, 배면측의 필터(4)를 통과하여 외부로 방열한다.

상술한 동작이 연속됨으로써, 필터(2) 내부의 흡습재(22a)가 포화 상태에 도달하고, 흡습 능력이 없어지면 필터(2)의 내측에 장전된 습도 센서(23a)에 의해 이 포화 상태를 검지한다. 습도 센서(23a)에 의해 포화 상태가 검지되면, 제어부(5)의 제어에 의해 팬(3)은 역회전을 개시한다. 이 결과, 팬(3)이 정회전한 경우와 역방향, 즉 화살표 B로 나타낸 바와 같이 배면측의 필터(4)로부터 도입된 외기가, 필터재(21b)와 흡습재(22b)를 통과하여 먼지와 습도가 제거되고, 서브 래크(11), 필터(2)와 통과함으로써 냉각 기능을 유지할 수 있다(도3). 이때, 포화 상태에 도달한 필터(2)측의 제습재(22a)는 서브 래크(11)로부터 화살표 B 방향의 가열ㆍ건조한 배기를 수용함으로써, 그 내부에 축적한 습기를 외부로 방출한다. 이 결과, 제습재(22a)의 흡습 능력은 회복한다.

팬(3)의 이 역회전 중에 있어서, 습도 센서(23b)의 검지에 의해 필터(4)측의 흡습재(22b)가 포화 상태에 도달하여 흡습 능력이 없어지면 제어부(5)의 제어에 의해 팬(3)은 정회전을 다시 개시하고, 도2의 화살표 A 방향으로의 통풍에 의해 필터(4)측의 제습재(22b)의 흡습 능력은 회복한다.

이하, 마찬가지로 하여 필터(2) 내의 제습재(22a), 필터(4) 내의 제습재(22b)가 포화 상태에 도달할 때마다, 제어부(5)의 제어에 팬(3)의 회전 방향이 반전하고, 제습재(22a, 22b)의 제습 기능을 회복시키는 것이 반복된다. 이와 같이, 제습재(22a, 22b)는 자동적으로 제습 기능이 회복되기 때문에, 흡습에 의한 제습재(22a, 22b)를 교환할 필요가 없다.

본 실시 형태에 따르면, 전자 기기 내의 결로를 방지하여 방청 기능을 발휘시키는 동시에 제습재를 교환하지 않고, 반영구적으로 냉각 기능을 유지를 계속할 수 있다.

또, 상술한 실시 형태에서는 옥외 설치의 전자 기기를 냉각하는 경우를 예시하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 일 없이 발열체를 내장하고, 냉각 및 제습의 필요가 있는 다른 기기 및 장치에도 적용할 수 있는 것은 물론이다.

Claims (5)

1. 냉각을 필요로 하는 발열체를 내부에 수용하는 하우징의 외기 흡입측 및 공기 배출측에 각각 설치되고, 외기의 습도를 제거하는 여과 부재를 갖는 1 세트의 제습 수단과,

   상기 하우징 내에서, 상기 1 세트의 제습 수단 사이에 이들과 마주 향하도록 설치되고, 상기 발열체를 냉각하기 위해 외기를 상기 하우징 내에 통풍하는 팬과,

   상기 하우징 내의 습도가 포화 상태에 도달하였을 때 상기 제습 수단의 제습 기능을 회복시키는 제습 기능 회복 수단을 갖는 제습 기능을 갖는 필터를 이용한 냉각 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제습 수단이 실리카겔인 냉각 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제습 기능 회복 수단은 상기 각 제습 수단의 습도를 검지하는 습도 센서와, 상기 습도 센서가 상기 습도의 포화 상태를 검지할 때 상기 팬의 회전 방향을 반전시키고, 상기 1 세트의 제습 수단에 대한 통풍 방향을 변화시키는 제어 수단을 포함하는 냉각 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 1 세트의 제습 수단은 상기 여과 부재와 제습재가 상기 하우징에 관해서 대칭으로 배치되어 있는 냉각 장치.
5. 제1항에 기재된 냉각 장치를 구비한 옥외 설치 전자 기기.