KR20070031784A - 통신장비용 냉방장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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KR20070031784A
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Abstract

본 발명은 통신장비의 냉방에 관한 것으로서, 특히 각종 통신장비가 설치된 기지국, 부스 등의 실내외 공간에 배치되어 그 사이즈와 소음을 줄이면서도 열발생에 의해 초래될 수 있는 통신장비의 오작동을 안정적으로 방지할 수 있는 통신장비용 냉방장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명은 통신장비가 설치된 기지국의 실내에 배치되는 것으로서, 냉매배관 상에 설치되는 팽창밸브와, 내장된 한 쌍의 열교환용 튜브에 팽창밸브에서 연장된 냉매배관과 별도의 브라인배관이 각각 연결되는 브라인 냉각기와, 이 브라인 냉각기를 통과한 냉매를 압축시키는 압축기와, 내장된 열교환용 튜브에 브라인 냉각기에서 연장된 브라인배관이 연결되는 실내 열교환기와, 이 실내 열교환기에 근접하게 배치되는 실내 송풍기로 이루어지는 실내기 모듈과; 상기 기지국의 실외에 배치되는 것으로서, 실내 열교환기에서 연장된 브라인배관과 병렬연결되는 한 쌍의 순환펌프와, 내장된 열교환용 튜브에 순환펌프에서 연장된 브라인배관이 연결되며 서로 직렬연결된 마주보는 한 쌍의 실외 열교환기와, 내장된 튜브에 상기 실내기 모듈의 압축기에서 연장된 냉매배관이 서로 병렬연결된 마주보는 한 쌍의 응축기와, 상기 한 쌍의 실외 열교환기의 사이에 배치되는 실외 송풍기로 이루어지는 실외기 모듈로 구성되며, 상기 실내기 모듈의 팽창밸브, 브라인 냉각기 및 압축기는 하나의 냉각그룹을 이루면서 이중으로 구성되되, 각 냉각그룹 전체는 별개의 냉매배관과 연결되며 두 개의 브라인 냉각기는 하나의 브라인배관과 병렬연결된다.
냉방장치, 통신장비, 열교환기, 브라인, 실내기, 실외기

Description

통신장비용 냉방장치 및 그 제어방법{AIR CONDITIONING SYSTEM FOR COMMUNICATION EQUIPMENT AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명에 따른 통신장비용 냉방장치를 나타내는 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 통신장비용 냉방장치의 제어방법을 나타내는 순서도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신장비용 냉방장치의 제어방법을 나타내는 순서도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신장비용 냉방장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 실내기 모듈 110,110': 팽창밸브
120,120': 브라인 냉각기 121: 열교환용 튜브
130,130': 압축기 140: 실내 열교환기
141: 열교환용 튜브 150: 실내 송풍기
160: 냉매배관 170: 브라인배관
171,172,173,174: 조절밸브 180: 통신장비
190: 실내온도 감지센서 200: 실외기 모듈
210: 순환펌프 220: 실외 열교환기
221: 열교환용 튜브 230: 응축기
231: 열교환용 튜브 240: 실외 송풍기
250: 실외온도 감지센서 260: 브라인온도 감지센서
270,270': 루버(Louver) 280: 리시버 드라이어
300: 기지국
본 발명은 통신장비의 냉방에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기지국, 부스 등에 설치된 통신장비를 냉방함에 있어, 냉방장치의 사이즈를 줄여 소음과 과열을 방지하고 오작동의 발생을 방지함으로써, 장비를 보호하는 통신장비용 냉방장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적인 냉방장치(Air Conditioner)는 냉매가 증발할 때 주위에서 열을 빼앗는 증발열을 이용하는 것으로, 냉매로는 통상 저온에서도 쉽게 증발하는 암모니아, 프레온, 공비혼합냉매, 클로로메틸 등과 같은 액체를 사용한다.
이러한 통상적인 냉방장치는 압축기에서 고압으로 압축된 기체 상태의 냉매가 응축기를 거치면서 외기와의 열교환에 의해 고압의 액체상태의 냉매로 응축된 후에 팽창밸브 또는 모세관 등을 통해 저압의 분무상태 냉매로 변환된다.
그리고, 저압의 분무상태의 냉매는 증발기로 유입되어 내기와의 열교환에 의해 증발된 후에 다시 압축기로 유입되어 상술한 과정의 사이클이 순환되는데, 이 때 증발기에서 발생된 냉매의 증발열로 냉각된 공기는 송풍팬에 의해 냉방하고자 하는 소정의 공간이나 대상체로 송풍된다.
즉, 이러한 일반적인 냉방장치는 액화 및 증발 등과 같은 상변화가 용이한 냉매를 이용하여 냉방하고자 하는 소정의 공간이나 대상체를 냉각시킨다.
특히, 통신 기지국 또는 통신차량 등의 경우 그 내부에 다수의 유무선 통신장비들이 설치되는데, 이러한 통신장비들은 잦은 열발생에 의해 접촉불량 및 기기고장 등과 같은 각종 오동작을 유발할 수 있으므로 4계절 연중무휴로 냉방시켜야만 작동의 안정성을 확보할 수 있다.
하지만, 종래의 통신장비용 냉방장치는 외부의 온도에 따른 자연상태의 냉기를 적절히 이용하지 못하고, 단순히 외부전력에 의해 구동되는 방식을 채택함에 따라 그 전력낭비가 매우 심한 단점이 있다.
본 출원인은 이러한 문제점을 개선하기 위해 통신장비용 냉방장치 및 그 냉방 제어방법을 이미 개발하여 외기를 이용하면서 일측의 구성부품에 고장이 발생하더라도 실내공간의 냉방상태를 어느 정도 안정적으로 유지할 수 있는 발명을 이미 출원(출원번호 2005-14790호)한 바 있다. 그러나, 실외기의 사이즈가 다소 부담이 될 뿐만 아니라 소음이 강한 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실외기의 사이즈와 소음을 줄이면서도 외부온도에 따른 자연상태의 냉기를 적절히 이용함으로써 전력 낭비를 최소화하고, 통신장비의 냉방상태를 안정적으로 유지할 수 있는 통신장비용 냉방장치 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 통신장비용 냉방장치는,
통신장비가 설치된 기지국의 실내에 배치되는 것으로서,
냉매배관 상에 설치되는 팽창밸브와, 내장된 한 쌍의 열교환용 튜브에 팽창밸브에서 연장된 냉매배관과 별도의 브라인배관이 각각 연결되는 브라인 냉각기와, 이 브라인 냉각기를 통과한 냉매를 압축시키는 압축기와, 내장된 열교환용 튜브에 브라인 냉각기에서 연장된 브라인배관이 연결되는 실내 열교환기와, 이 실내 열교환기에 근접하게 배치되는 실내 송풍기로 이루어지는 실내기 모듈과;
상기 기지국의 실외에 배치되는 것으로서,
실내 열교환기에서 연장된 브라인배관과 병렬연결되는 한 쌍의 순환펌프와, 내장된 열교환용 튜브에 순환펌프에서 연장된 브라인배관이 연결되며 서로 직렬연결되는 마주보는 한 쌍의 실외 열교환기와, 내장된 튜브에 상기 실내기 모듈의 압축기에서 연장된 냉매배관이 서로 병렬연결되는 마주보는 한 쌍의 응축기와, 상기 한 쌍의 실외 열교환기의 사이에 배치되는 실외 송풍기로 이루어지는 실외기 모듈로 구성되며,
상기 실내기 모듈의 팽창밸브, 브라인 냉각기 및 압축기는 하나의 냉각그룹을 이루면서 이중(제1 및 제2 냉각그룹)으로 구성되되, 각 냉각그룹 전체는 별개의 냉매배관과 연결되며 두 개의 브라인 냉각기는 하나의 브라인배관과 병렬연결되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 실외기 모듈에서 한 쌍의 응축기에는 각각의 냉각그룹에서 연장된 냉매배관과 연결되는 한 쌍의 열교환용 튜브가 각각 내장되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기지국의 실내에는 실내온도 감지센서가 설치되고, 기지국의 실외에는 실외온도 감지센서가 설치되며, 상기 브라인배관이 실내 열교환기를 통과하여 실외기 모듈로 인입되는 부분에는 브라인온도 감지센서가 설치되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 실외 열교환기와 응축기의 외부에는 전동식 루버가 각각 근접하게 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 통신장비용 냉방장치의 제어방법은,
실내온도 감지센서, 실외온도 감지센서 및 브라인온도 감지센서에 의해 기지국의 실내온도, 실외온도 및 브라인온도를 각각 측정하는 제1단계와;
상기 실내온도를 제1설정치와 비교하여 실내온도가 제1설정치 보다 낮으면 냉방장치 전체의 작동을 중지시키는 제2단계와;
상기 실외온도를 브라인온도와 비교하여 실외온도가 브라인온도 보다 낮으면 실외 열교환기를 작동시키고, 실외온도가 브라인온도 이상이면 실외 열교환기의 작동을 중지시키는 제3단계와;
상기 실내온도가 제2설정치 보다 높으면 단일의 냉각그룹(제1 냉각그룹)과 응축기를 작동시키고, 실내온도가 제2설정치 이하이면 단일의 냉각그룹(제1 냉각그 룹)과 응축기의 작동을 중지시키는 제4단계와;
상기 실내온도가 제3설정치 보다 높으면 전체 냉각그룹(제1 및 제2 냉각그룹)과 응축기를 작동시키고, 실내온도가 제3설정치 이하이면 단일의 냉각그룹(제2 냉각그룹)의 작동을 중지시키는 제5단계;
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 전동식 루버는 근접하는 실외 열교환기와 응축기의 작동에 따라 각각 개폐가 제어되되, 전체 냉각그룹(제1 및 제2 냉각그룹)과 응축기가 작동하는 경우에는 실외 열교환기에 근접하는 루버는 모두 폐쇄되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제3단계는 브라인온도가 제4설정치 보다 낮으면 실외 송풍기의 작동을 중지시키고 브라인온도가 제4설정치 이상이면 실외 송풍기를 작동시키는 제3-1단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 제3-1단계는 브라인온도가 제4설정치 보다 크고 제5설정치 보다 작으면 실외 송풍기의 작동을 중지시키고, 브라인온도가 제5설정치 이상이면 실외 송풍기를 작동시키는 제3-2단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 통신장비용 냉방장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 통신장비용 냉방장치는 기지국(300)의 실내공간에 배치된 실내기 모듈(100) 및 기지국(300)의 실외공간에 배치된 실외기 모듈(200)로 구성된다.
실내기 모듈(100)은 팽창밸브(110,110'), 브라인 냉각기(120,120'), 압축기(130,130'), 실내 열교환기(140) 및 실내 송풍기(150)로 이루어진다.
팽창밸브(110,110')는 별도로 설치된 2개의 냉매배관(160) 상에 각각 설치되며 냉매배관(160)으로부터 공급된 고압의 액상 냉매를 급격히 저온, 저압의 안개상태 냉매로 변화시킨다.
본 발명에 이용되는 냉매(Refrigerants)는 프레온, 암모니아, 클로로메틸, 공비혼합냉매 등의 일반적인 냉매이다.
브라인(Brine) 냉각기(120,120')에는 한 쌍의 열교환용 튜브(121)가 내장되며 상기 팽창밸브(110,110')에서 연장된 냉매배관(160)과 별도로 설치된 브라인배관(170)이 상기 열교환용 튜브(121) 하나씩에 각각 연결된다.
상기 브라인(Brine)은 낮은 동결점을 가진 CaCl2와 NaCl 등의 용액 또는 액체로서 간접식 냉동법에서 주로 사용된다.
압축기(130,130')는 상기 브라인 냉각기(120,120')를 통과한 냉매를 압축하는 것으로서, 기화된 냉매를 고압으로 압축하는 통상적인 압축기이다.
이때, 실내기 모듈(100)의 팽창밸브(110,110'), 브라인 냉각기(120,120') 및 압축기(130,130')는 하나의 냉각그룹을 이루면서 이중(제1 및 제2 냉각그룹)으로 구성되되, 각 냉각그룹 전체는 별개의 냉매배관(160)과 연결됨과 동시에 두 개의 브라인 냉각기(120,120')는 별도로 설치된 하나의 브라인배관(170)과 병렬연결된다.
이하, 편의상 두 개의 냉각그룹 중 팽창밸브(110), 브라인 냉각기(120) 및 압축기(130)를 제1 냉각그룹이라 칭하고, 팽창밸브(110'), 브라인 냉각기(120') 및 압축기(130')를 제2 냉각그룹이라 칭한다.
따라서, 브라인이 브라인 냉각기(120,120')를 병렬로 통과할 수 있어서 어느 일측의 브라인 냉각기(120,120')에 하자가 발생하더라도 브라인의 냉각정도를 안정적으로 유지할 수 있다.
실내 열교환기(140)는 열교환용 튜브(141)가 내장되며 상기 브라인 냉각기(120,120')에서 연장된 브라인배관(170)이 이 열교환용 튜브(141)와 연결된다.
실내 송풍기(150)는 상기 실내 열교환기(140)에서 열교환이 이루어지는 전열면 상에 근접하게 배치되어 실내 열교환기(140)의 열교환작용에 의해 형성된 냉기를 통신장비(180) 측으로 송풍하도록 구성된다.
아울러, 상기 실내 송풍기(150)는 실내 열교환기(140)와 실내 공기와의 접촉 및 열교환 효율을 증대시키는 역할을 한다.
실외기 모듈(200)은 순환펌프(210), 실외 열교환기(220), 응축기(230) 및 실외 송풍기(240)로 이루어진다.
순환펌프(210)는 한 쌍으로 구성되며 상기 실내 열교환기(140)에서 연장된 브라인배관(170)과 병렬연결되는데, 각 순환펌프(210)는 그 유입구 및 유출구 측에 조절밸브가 개별적으로 설치되어 통과하는 브라인의 유량을 적절히 조절하도록 하는 것이 바람직하다.
따라서, 한 쌍의 순환펌프(210)를 병렬적으로 설치한 이중의 브라인 순환구조를 채택함에 따라, 어느 일측의 순환펌프(210)에 고장이 발생할지라도 타측의 순 환펌프(210)를 작동시킬 수 있으므로 기지국(300) 내의 통신장비의 냉방을 안정적으로 유지할 수 있다.
실외 열교환기(220)는 서로 마주보도록 배치되고 한 쌍이 직렬연결되며 열교환용 튜브(221)가 내장되고, 상기 순환펌프(210)에서 연장된 브라인배관(170)이 이 열교환용 튜브(221)와 연결된다.
이와 같이, 실외기 모듈(200)은 브라인배관(170)에 한 쌍의 실외 열교환기(220)를 직렬배치하는 이중의 구조를 채택함으로써, 열교환 효율을 배가시킬 수 있다.
응축기(230)는 상기 실외 열교환기(220)의 측면 인접부에 서로 마주보도록 배치되고 한 쌍이 병렬연결되며, 튜브(231) 한 쌍이 내장되고 상기 실내기 모듈(100)의 압축기(130,130')에서 연장된 냉매배관(160)이 이 열교환용 튜브(231)에 연결된다.
응축기(230)는 상기 압축기(130,130')로부터 공급된 고압의 냉매를 응축하여 액화시키는 열교환기의 일종으로서, 상기와 같이 냉매배관(160)과 병렬연결되고 내부에 튜브(231)를 이중으로 구비시킴으로써, 어느 일측에 하자가 발생하더라도 안정적인 작동이 보장되며 효율이 더욱 높아진다.
또한, 상기 압축기(130,130')와 응축기(230)를 연결하는 각각의 냉매배관(160) 상에는 리시버 드라이어(280)가 설치될 수 있는데, 이 리시버 드라이어(280)는 압축기(130,130')로부터 토출된 고압의 냉매를 임시로 저장하고 수분과 먼지 등을 제거한다.
실외 송풍기(240)는 상기 한 쌍의 실외 열교환기(220)의 사이, 즉 한 쌍의 응축기(230)의 사이에 두 개가 배치되며, 특히 실외 열교환기(220)의 열교환이 일어나는 전열면에 근접하게 배치되어 실외 열교환기(220)와 외부공기의 접촉 및 열교환 효율을 증대시킨다.
따라서, 본 발명은 브라인 냉각기(120,120')를 실내기 모듈(100)에 포함시키고 한 쌍의 실외 열교환기(220)와 한 쌍의 응축기(230)를 각각 마주보게 사각으로 배치할 뿐만 아니라 그 사이에 실외 송풍기(240)를 위치시킴으로써, 공간효율을 높여서 실외기 모듈(200)의 사이즈를 작게 제작할 수 있을 뿐만 아니라 실외 송풍기(240)를 적은 수로 구성할 수 있어서 소음도 훨씬 저감시킬 수 있다.
이때, 상기 실외 열교환기(220)와 응축기(230)의 외부에는 전동식 루버(Louver)(270,270')가 근접하게 설치될 수 있는데, 이 전동식 루버(270,270')는 폭이 좁은 판이 일정간격을 두고 수평으로 배열되어 실외 열교환기(220)와 응축기(230)의 작동에 따라 개폐가 제어된다.
한편, 본 발명은 그 냉방작용을 효과적으로 제어하기 위해 기지국(300)의 실내에는 실내온도 감지센서(190)가 설치되고, 기지국의 실외에는 실외온도 감지센서(250)가 설치된다.
그리고, 상기 브라인배관(170)이 실내 열교환기(140)를 통과하여 실외기 모듈(200)로 인입되는 부분 상에 브라인온도 감지센서(260)가 설치된다.
이 실내온도 감지센서(190), 실외온도 감지센서(250) 및 브라인온도 감지센서(260)가 해당 온도를 감지하여 비교, 판단함으로써, 실내 열교환기(140)와 실외 열교환기(220)를 선택적으로 구동시켜 기지국(300) 내부를 냉방시킨다.
도 2는 본 발명의 통신장비용 냉방장치의 실내 열교환기 제어방법을 나타내는 순서도이다.
먼저, 실내온도감지센서(190), 실외온도 감지센서(250) 및 브라인온도 감지센서(260)에 의해 기지국(300) 등의 대상체 실내온도(Tin), 실외온도(Tout) 및 브라인온도(Tb)를 측정한다(S110). - 제1단계.
이렇게 측정된 실내온도(Tin)를 제1설정치(Ts1)와 비교하여(S120), 실내온도(Tin)가 제1설정치(Ts1) 보다 낮으면 냉방장치 전체의 작동을 중지시킨다(전체 루버(270,270') OFF)시킨다(S130). - 제2단계.
그리고, 실외온도(Tout)와 브라인온도(Tb)를 비교하여(S140), 실외온도(Tout)가 브라인온도(Tb) 보다 낮으면 실외 열교환기(220)를 작동시키고(실외 열교환기용 루버(270') ON)(S150), 실외온도(Tout)가 브라인온도(Tb) 이상이면 실외 열교환기(220)의 작동을 중지시킨다(실외 열교환기용 루버(270') OFF)(S160). - 제3단계.
상기 제3단계는 실외온도(Tout)가 브라인온도(Tb) 이상인 무더운 여름철에는 실외 열교환기(220)의 작동을 중지시키고, 실외온도(Tout)가 브라인온도(Tb) 보다 낮은 봄, 초여름, 가을, 겨울철에 실외 공기를 이용해서 실외 열교환기(220)를 작동시키기 위한 것이다.
다음으로, 실내온도(Tin)를 제2설정치(Ts2)(일례로 26.5℃)와 비교하여(S170), 제2설정치(Ts2) 보다 높으면 단일(제1)의 냉각그룹(팽창밸브(110), 브라인 냉각기(120) 및 압축기(130))과 응축기(230)를 작동(응축기용 루버(270) ON)시키고(S180), 실내온도(Tin)가 제2설정치(Ts2) 이하이면 단일(제1)의 냉각그룹(110,120,130)과 응축기(230)의 작동을 중지시킨다(S190). - 제4단계.
그리고, 실내온도(Tin)를 제3설정치(Ts3)(일례로 27.5℃)와 비교하여(S200), 제3설정치(Ts3) 보다 높으면 전체(제1 및 제2) 냉각그룹(110,110',120,120',130,130')과 응축기(230)를 작동시키고(S210), 실내온도(Tin)가 제3설정치(Ts3) 이하이면 단일(제2)의 냉각그룹(110',120',130')의 작동을 중지시킨다(S220). - 제5단계.
이때, 단일(제2)의 냉각그룹(110',120',130')의 작동이 중지되면 이와 연결되어 있는 응축기(230) 내의 열교환용 튜브(231)는 더 이상 이용되지 않는다.
상기 제4단계와 제5단계는 실외 열교환기(220)의 작동만으로는 통신장비(400)의 냉방이 충분치 않을 경우에 단일(제1)의 냉각그룹(110,120,130)을 보조적으로 작동시킴과 아울러, 실외 열교환기(220), 단일(제1)의 냉각그룹(110,120,130)의 작동만으로는 통신장비(400)의 냉방이 충분치 않을 경우에 나머지 단일(제2)의 냉각그룹(110',120',130')을 보조적으로 작동시킴으로써, 전체적인 열교환 효율을 일정수준으로 계속해서 유지시키기 위한 것이다.
다만, 실내 열교환기(140)에서 전체 냉각그룹(110,110',120,120',130,130')과 응축기(230)를 작동(응축기용 루버(270) ON)시키는 경우에는 실외온도(Tout)가 브라인온도(Tb) 보다 낮아서 실외 열교환기(220)를 작동시키는 경우에도 실외 열교환기용 루버(270')의 작동은 중지시킨다.
이것은 실내 열교환기(140)에서 전체 냉각그룹(110,110',120,120',130,130')을 작동(응축기용 루버(270) ON)시키는 경우로서, 응축기용 루버(270)와 실외 열교환기용 루버(270')가 모두 개방되면 실외 송풍기(240)가 공기를 사방으로 배출하여 응축기(230)의 효율을 저하시킬 뿐만 아니라 과다한 소음을 발생시키는 것을 방지하기 위함이다.
한편, 실내 열교환기(140)와 실내 송풍기(170)는 냉방장치(400) 방향으로 냉기를 송풍하기 위해 냉방장비 전체의 전원 ON/OFF에 따라 동시에 ON/OFF된다.
여기서, 기지국(300) 실내의 제1설정치(Ts1), 제2설정치(Ts2) 및 제3설정치(Ts3)는 일례로 25℃, 26.5℃, 27.5℃ 등 기지국(300)의 실내에 설치된 각종 통신장비에 따라 다양한 변경이 가능할 것이다.
그리고, 상기 S130, S190, S210, S220 단계는 실내온도(Tin)의 조건에 따라 S110단계로 리턴시켜 그 전단계를 반복함으로써, 실외 열교환기(220), 제1 및 제2 냉각그룹(110,110',120,120',130,130') 및 응축기(230)의 작동에 따라 변화하는 기지국(300)의 실내온도에 실시간적으로 대응할 수 있도록 한다.
도 3은 도 2의 일 실시예에 따른 통신장비용 냉방장치의 제어방법을 나타내 는 순서도이다.
상기 제3단계에서, 실외온도(Tout)와 브라인온도(Tb)를 비교하여(S140), 실외온도(Tout)가 브라인온도(Tb) 보다 낮으면 실외 열교환기(220)를 작동시킨 후(S150), 브라인온도(Tb)를 제4설정치(Ts4)(일례로 2~7℃ 범위 내에서 설정)와 비교하여(S230) 제4설정치(Ts4) 보다 낮으면 실외 송풍기(240)의 작동을 중지시키고(S240), 브라인온도(Tb)가 제4설정치(Ts4) 이상이면 실외 송풍기(240)를 작동시킨다(S250). - 3-1단계.
상기 제3-1단계는 브라인온도(Tb)가 제4설정치(Ts3) 보다 낮은 경우에는 무조건 실외 송풍기(240)의 작동을 중지시킴으로써(S240), 브라인이 동절기시의 낮은 실외온도에 의해 급작스럽게 냉각되어 브라인배관(170)이 동파되는 것을 방지한다.
더욱 바람직하게는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제3-1단계는 브라인온도(Tb)가 제4설정치(Ts4) 이상인 경우 브라인온도(Tb)를 제5설정치(Ts5)(일례로 10~15℃ 범위 내에서 설정)와 비교하여(S250'), 제5설정치(Ts5) 보다 낮으면 실외 송풍기(240)의 작동을 중지시키고(S240), 브라인온도(Tb)가 제5설정치(Ts5) 이상이면 실외 송풍기(240)를 작동시킨다(S250). - 제3-2단계.
이러한 제3-2단계는 실외 송풍기(240)의 너무 잦은 ON/OFF 반복 작동시 실외 송풍기(240) 측에 과부하, 진동 또는 각종 소음 등이 발생하는 것을 방지한다.
본 발명에서 냉각그룹의 작동이 오프되는 경우에는 도 5에서와 같이, 브라인 냉각기(120)로 인입되는 브라인배관(170)이나 두 개의 브라인 냉각기(120) 사이를 연결하는 브라인배관(170)을 분기시키고 별도의 조절밸브(개별 ON/OFF밸브나 3웨이밸브 사용)(171,172)를 설치해서 작동하지 않는 브라인 냉각기(120)를 브라인이 우회하여 이동하도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 실외 열교환기(220)의 작동이 오프되는 경우에는 도 6에서와 같이, 실외 열교환기(220)로 인입되는 브라인배관(170)이나 두 개의 실외 열교환기(220)의 사이를 연결하는 브라인배관(170)을 분기시키고 별도의 조절밸브(개별 ON/OFF밸브나 3웨이밸브 사용)(173,174)를 설치해서 작동하지 않는 실외 열교환기(220)를 브라인이 우회하여 이동하도록 하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 통신장비용 냉방장치 및 그 제어방법은 다음과 같이 작용한다.
먼저, 본 발명의 냉방장치는 브라인 냉각기(120,120')를 실내기 모듈(100)에 포함시키고 실외 열교환기(220)와 응축기(230)를 마주보게 사각으로 배치하며 그 사이에 실외 송풍기(240)를 위치시켜서, 공간효율을 높여 실외기 모듈(200)의 사이즈를 작게 제작할 수 있고 실외 송풍기(240)의 활용도를 높여서 소음도 저감시킬 수 있다.
그리고, 응축기(230)가 냉매배관(160)과 병렬연결되고 내부에 튜브(231)를 이중으로 구비시킴으로써, 어느 일측에 하자가 발생하더라도 안정적인 작동이 보장되며 열교환 효율이 더욱 높아진다.
그리고, 냉방장치의 제어방법은 실내온도 감지센서(190), 실외온도 감지센 서(250) 및 브라인온도 감지센서(260)에 의해 감지된 실내온도(Tin), 실외온도(Tout), 및 브라인온도(Tb)에 따라 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 실외 열교환기(220), 각 냉각그룹(팽창밸브(110,110'), 브라인 냉각기(120,120') 및 압축기(130,130'))과 응축기(230)의 작동유무가 결정된다.
이에 따라, 브라인은 실외 열교환기(220)에서 자연의 냉기와 열교환되어 소정의 온도로 냉각되거나 실외 열교환기(220)에서 열교환됨이 없이 실내기 모듈(200)로 바이패스된다.
특히, 실외 열교환기(220)와 응축기(230)의 외부에 설치된 전동식 루버(270) 중 실외 열교환기용 루버(270')는 전체 냉각그룹(110,110',120,120',130,130')을 작동(응축기용 루버(270) ON)(S210)하는 경우에 전부 OFF됨으로써, 실외 송풍기(240)가 공기를 사방으로 배출하여 응축기(230)의 효율을 떨어뜨리거나 과다한 소음을 발생시키는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명은 사이즈와 소음을 줄이면서도 실내 열교환기(140)에 의해 기지국(300)의 실내공간 열을 흡수한 브라인을 필요로 하는 온도 이하로 냉각시키기 위해 실내/외 온도 및 브라인온도에 따라 냉각그룹(110,110',120,120',130,130')과 응축기(230), 실외 열교환기(220)를 선택적으로 작동시키기 때문에 자연의 냉기를 적극적으로 이용함과 동시에 냉각그룹의 사용을 조절함으로써 냉매 및 전력의 낭비를 방지한다.
또한, 본 발명은 한 쌍의 순환펌프(110,110'), 냉각그 룹(110,110',120,120',130,130'), 응축기(230)를 각각 직렬 또는 병렬로 설치하고, 브라인배관(170)을 브라인 냉각기(120,120')에 병렬로 통과시키는 브라인 순환구조를 채택함으로써, 냉각효율을 높이고 통신장비의 냉방상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 통신장비용 냉방장치 및 그 제어방법은 실외기의 사이즈와 소음을 줄이면서도 외부온도에 따른 자연상태의 냉기를 적절히 이용함으로써 전력낭비를 최소화하고 냉방효율을 극대화할 뿐만 아니라, 이중의 냉각그룹을 이용한 브라인 순환구조 및 이중의 실외 열교환구조를 채택함으로써 냉방의 고효율과 신뢰성이 확보되는 유용한 효과를 발휘한다.
본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형하여 실시할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게는 자명한 것이며, 따라서 그러한 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 통신장비가 설치된 기지국의 실내에 배치되는 것으로서,
    냉매배관 상에 설치되는 팽창밸브와, 내장된 한 쌍의 열교환용 튜브에 팽창밸브에서 연장된 냉매배관과 별도의 브라인배관이 각각 연결되는 브라인 냉각기와, 이 브라인 냉각기를 통과한 냉매를 압축시키는 압축기와, 내장된 열교환용 튜브에 브라인 냉각기에서 연장된 브라인배관이 연결되는 실내 열교환기와, 이 실내 열교환기에 근접하게 배치되는 실내 송풍기로 이루어지는 실내기 모듈과;
    상기 기지국의 실외에 배치되는 것으로서,
    실내 열교환기에서 연장된 브라인배관과 병렬연결되는 한 쌍의 순환펌프와, 내장된 열교환용 튜브에 순환펌프에서 연장된 브라인배관이 연결되며 서로 직렬연결되는 마주보는 한 쌍의 실외 열교환기와, 내장된 튜브에 상기 실내기 모듈의 압축기에서 연장된 냉매배관이 서로 병렬연결되는 마주보는 한 쌍의 응축기와, 상기 한 쌍의 실외 열교환기의 사이에 배치되는 실외 송풍기로 이루어지는 실외기 모듈로 구성되며,
    상기 실내기 모듈의 팽창밸브, 브라인 냉각기 및 압축기는 하나의 냉각그룹을 이루면서 이중(제1 및 제2 냉각그룹)으로 구성되되, 각 냉각그룹 전체는 별개의 냉매배관과 연결되며 두 개의 브라인 냉각기는 하나의 브라인배관과 병렬연결되는 것을 특징으로 하는 통신장비용 냉방장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 실외기 모듈에서 한 쌍의 응축기에는 각각의 냉각그룹에서 연장된 냉매배관과 연결되는 한 쌍의 열교환용 튜브가 각각 내장되는 것을 특징으로 하는 통신장비용 냉방장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 기지국의 실내에는 실내온도 감지센서가 설치되고, 기지국의 실외에는 실외온도 감지센서가 설치되며, 상기 브라인배관이 실내 열교환기를 통과하여 실외기 모듈로 인입되는 부분에는 브라인온도 감지센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 통신장비용 냉방장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 실외 열교환기와 응축기의 외부에는 전동식 루버가 각각 근접하게 설치되는 것을 특징으로 하는 통신장비용 냉방장치.
  5. 제 4항에 의한 통신장비용 냉방장치의 제어방법에 관한 것으로서,
    실내온도 감지센서, 실외온도 감지센서 및 브라인온도 감지센서에 의해 기지국의 실내온도, 실외온도 및 브라인온도를 각각 측정하는 제1단계와;
    상기 실내온도를 제1설정치와 비교하여 실내온도가 제1설정치 보다 낮으면 냉방장치 전체의 작동을 중지시키는 제2단계와;
    상기 실외온도를 브라인온도와 비교하여 실외온도가 브라인온도 보다 낮으면 실외 열교환기를 작동시키고, 실외온도가 브라인온도 이상이면 실외 열교환기의 작동을 중지시키는 제3단계와;
    상기 실내온도가 제2설정치 보다 높으면 단일의 냉각그룹(제1 냉각그룹)과 응축기를 작동시키고, 실내온도가 제2설정치 이하이면 단일의 냉각그룹(제1 냉각그룹)과 응축기의 작동을 중지시키는 제4단계와;
    상기 실내온도가 제3설정치 보다 높으면 전체 냉각그룹(제1 및 제2 냉각그룹)과 응축기를 작동시키고, 실내온도가 제3설정치 이하이면 단일의 냉각그룹(제2 냉각그룹)의 작동을 중지시키는 제5단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신장비용 냉방장치의 제어방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 전동식 루버는 근접하는 실외 열교환기와 응축기의 작동에 따라 각각 개폐가 제어되되, 전체 냉각그룹(제1 및 제2 냉각그룹)과 응축기가 작동하는 경우에는 실외 열교환기에 근접하는 루버는 모두 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 통신장비용 냉방장치의 제어방법.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 제3단계는 브라인온도가 제4설정치 보다 낮으면 실외 송풍기의 작동을 중지시키고 브라인온도가 제4설정치 이상이면 실외 송풍기를 작동시키는 제3-1단계 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신장비용 냉방장치의 제어방법.
  8. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 제3-1단계는 브라인온도가 제4설정치 보다 크고 제5설정치 보다 작으면 실외 송풍기의 작동을 중지시키고, 브라인온도가 제5설정치 이상이면 실외 송풍기를 작동시키는 제3-2단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신장비용 냉방장치의 제어방법.
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