KR200302074Y1 - 소형 옥외용 정보통신기기의 열교환장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 소형 옥외용 정보통신기기용 열교환장치에 관한 것이다.

상술한 바와 같은 구성에 의해 본체의 형상 및 구조에 따라 열교환장치의 설치위치 및 열교환 능력을 다양하게 변형하여 적용할 수 있으며, 또한 본체 내부의 전자장치로 직접 열교환 공기를 송풍하도록 하여 보다 효과적인 열교환을 할 수 있도록 하고, 외부공기와 내부공기를 서로 반대방향으로 유동시킴으로써 보다 향상된 열교환 효율을 달성할 수 있으며, 더욱이 그 열교환 능력을 필요에 따라 적층된 열교환판의 숫자를 임의로 조절함으로써 본체의 전자장치의 발열량에 맞게 열교환장치의 방열능력 조절이 다양하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.

Description

소형 옥외용 정보통신기기의 열교환장치{HEAT EXCHANGER FOR SMALL OUTDOOR INFORMATION TELECOMMUNICATION SYSTEM}

본 고안은 소형 옥외용 정보통신기기의 열교환장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 정보통신기기 자체를 소형으로 구현할 수 있도록 하고, 냉각 또는 히팅 공기가 통신시스템용PBA가 설치된 부분으로 직접 송풍되도록 한 소형 옥외용 정보통신기의 열교환장치에 관한 것이다.

일반적으로 소형 옥외용 정보통신기기의 열교환장치에 주로 무선통신 소형 기지국이나 중계기 등을 일컫는 것으로, 통상적으로 외부에 노출된 상태로 설치되기 때문에 내부의 동작환경이 양호하게 유지되는 것이 필요하다.

특히 이러한 정보통신기기에는 통신신호를 처리하기 위한 다수의 통신시스템용 PBA(PRINTED CIRCUIT BOARD ASSEMBLY)가 설치되어 있는데, 이 PBA들은 그 작동시 열을 발생시킨다. 그러므로 이때 발생한 열을 외부로 효과적으로 방열시키기 위한 열교환장치가 필요하게 된다.

종래의 정보통신기기에 설치된 열교환장치는 능동 방열방식으로 냉동사이클 또는 열전소자를 사용한 것이 있고, 수동 방열방식으로 외부공기와 내부공기의 순환에 의한 열교환으로 열을 방열하도록 하는 것이 있다.

이중에서 수동 방열방식은 서로 교차하도록 된 다수의 열교환판을 서로 어긋난 방향으로 유로를 형성하여, 대략 마름모꼴로 열교환장치를 배치하여 설치하도록되어 있다. 그런데, 이와 같이 마름모꼴로 열교환장치를 설치하면 정보통신기기에서의 이 열교환장치가 차지하는 점유체적이 너무 과다하게 된다. 따라서 정보통신기기 자체의 크기를 줄이는데 어려움이 있다.

더욱이 이러한 형태로 열교환장치를 설치하였을 경우 그 설치위치 또한 상당한 제약을 받아 정보통신기기의 외관 구성을 임의로 변형하기가 쉽지 않아 설치장소에 대하여 보다 적극적으로 장치의 설계 제작하기 어려운 문제점이 있다.

본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 열교환장치의 내부공기와 외부공기의 유통방향을 개선하여 열교환장치의 설치위치를 보다 다양하게 구현할 수 있도록 한 소형 옥외용 정보통신기기의 열교환장치를 제공하기 위한 것이다.

그리고 전술한 목적과 관련된 본 고안의 다른 목적은 열교환장치에서의 공기 유통경로를 개선하여 정보통신기기의 설계상태 및 크기를 다양하게 구현할 수 있도록 한 소형 옥외용 정보통신기기의 열교환장치를 제공하기 위한 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 열교환 장치가 장착된 소형 옥외용 정보통신기기를 도시한 사시도이다.

도 2는 본 고안에 따른 열교환장치가 장착된 소형 옥외용 정보통신기기를 도시한 측 단면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 열교환장치의 열교환모듈을 도시한 사시도이다.

도 4는 본 고안에 따른 열교환장치의 열교환모듈을 확대 도시한 사시도이다.

도 5는 본 고안에 따른 열교환장치의 열교환모듈을 부분 확대 도시한 단면도이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

100...소형 정보통신기기 본체

120...전자장치(통신시스템용 PBA(PRINTED CIRCUIT BOARD ASSEMBLY))

200...열교환장치

220...내측 순환팬

230...외측순환팬

240...열교환모듈

250...히터

전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 소형 옥외용 정보통신기기의 열교환장치는 그 상면에 공기의 유·출입을 가능하게 하는 공기유·출입구가 마련되며 그 내부에 통신시스템용PBA가 내장된 본체의 상측에 설치되며 외부공기가 통과하도록 그 전·후단이 개방되고, 그 하단이 상기 본체의 공기유·출입구와 연통되도록 구성된 열교환장치케이스와; 상기 열교환장치케이스의 내부에 설치되며 다수의 열교환판이 겹쳐져서 이루어지는 열교환모듈과; 상기 열교환판들 사이의 제 1면에 상기 본체의 공기유출구와 연통하는 내측 입구가 형성되고, 상기 제 1면에 상기 내측 입구와 동일방향으로 형성되되 상기 공기입구와 연통된 내측 출구가 형성되어 상기 본체 내부의 공기가 굴곡지게 순환하도록 된 다수의 내부공기 유통로와;

상기 열교환판들 사이의 제 2면에 외부공기가 유입되는 외측 입구가 형성되고 상기 제 2면과 대응하는 제 3면으로 외부공기가 유출되는 외측 출구가 형성되어 외부공기가 직선 유통하도록 하여 상기 내부공기 유통로를 통과하는 공기와 상기 열교환판을 사이에 두고 서로 열교환을 수행하도록 하는 외부공기 유통로를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 본체의 공기유입구측에는 상기 본체 내부의 공기를 강제 순환시키는 적어도 하나 이상의 내측공기순환팬이 설치된다.

상기 외부공기 유통로의 외측 입구에는 적어도 하나이상의 외부공기 순환팬이 설치된다.

상기 내측공기순환팬의 상측 또는 하측에는 전기적으로 발열하는 히터가 추가로 설치된다.

이하에서는 본 고안에 따른 옥외용 소형 정보통신기기용 열교환장치에 대한 하나의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 고안에 따른 소형 옥외용 정보통신기기의 열교환장치(200)는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 크게 내부에 다수의 통신시스템용 PBA(PRINTED CIRCUIT BOARD ASSEMBLY)와 같은 전자장치(120 : 이하 “전자장치”라 칭함)가 설치된 본체본체(100)의 상측으로 설치된다.

보다 구체적으로 설명하면 본체(100)는 사각의 박스 형태로 구현되며 본체(100) 내부의 개폐를 위한 별도의 도어(110)를 구비하여, 본체(100) 내부로 외부의 먼지 또는 오염 물질이 유입되지 않도록 밀폐된 상태를 유지하도록 구현된다. 그리고 본체(100)의 상부면에는 열교환장치(200)와 연결되어 공기가 순환하는 공기유입구(101) 및 공기유출구(102)가 형성된다.

그리고 열교환장치(200)는 전·후단이 외부공기가 통과하도록 개구되고 그 하단이 상기 본체(100)의 공기유입구(101) 및 공기유출구(102)와 연통되는 개구가 마련된 열교환장치케이스(210)를 구비하고, 열교환장치케이스(210)의 중간부분에는 다수의 열교환판(241)이 횡방향으로 적층되어 구성되는 열교환모듈(240)이 설치된다. 그리고 열교환장치케이스(210)의 전단에는 다수의 외측공기 순환팬(230)이 설치되어 외측공기를 이 열교환모듈(240)의 외측입구(248)측으로 송풍하도록 되어 있으며 열교환모듈(240)의 아래쪽 내측 출구(246)와 열교환장치내부출구(212)사이에는 다수의 내측공기 순환팬(220)과 히터(250)가 설치되어 있고, 상기 열교환장치케이스(210)의 앞뒤로는 각각 전면커버(260), 후면커버(270)가 설치되어 있다.

상기 히터(250)는 외기의 온도가 영하의 날씨일 경우 상기 전자장치(120)가 설치된 측의 온도가 급격히 떨어져 정상적으로 작동하지 못하게 되는 것을 방지하기 위하여 설치된 것으로서 이때에는 외측공기순환팬(230)은 정지된 상태를 유지하고 히터(250)의 동작에 의한 발열공기는 내측순환팬(220)에 의해 순환하게 된다.

상기 열교환모듈(240)은 도 3과 도 4 그리고 도 5에 도시된 바와 같이 다수의 열교환판(241)이 하나씩 서로 겹쳐진 상태로 되어 있으며, 그 전체의 상면은 상부차단판(243)에 의해 공기가 유통할 수 없도록 막혀있다. 그리고 하면은 하나의 열교환판(241)과 그 측면의 다른 하나의 열교환판(241)이 서로 부착되어 있고, 다시 그 측면의 또 다른 하나의 열교환판(241)은 개구된 상태로 되어 있으며, 계속해서 이러한 부착형태가 반복해서 이루어지도록 되어 있다.

따라서 두 개의 열교환판(241) 사이에는 제 1면(이하 "바닥면"이라고 한다.)이 개구되어 있고, 그 측면은 바닥면이 밀폐된 상태로 제 2면(이하 "전면"이라고 한다)과 제 3면(이하 "후면"이라고 한다.)이 개구된 상태로 되어 있다. 또한 바닥면이 개구된 부분은 전면과 후면이 밀폐되어 있고, 전면과 후면이 개구된 부분에는 바닥면이 밀폐되어 있다.

그러므로, 전면과 후면이 개구된 부분으로는 외부공기가 유통하게 되는 외부공기 유통로(247)를 형성하고, 바닥면이 개구된 부분으로는 본체(100) 내부의 공기가 유통하게 되는 내부공기 유통로(244)를 형성하게 된다.

그리고 외부공기 유통로(247)의 전면은 외측 입구(248)를 형성하고, 후면은 외측 출구(249)로 구현된다. 또한 내부공기 유통로(244)는 하부차단판(242)을 사이에 두고 열교환장치 내부입구(211)과 연통된 부분에 내측 입구(245)를 형성하고, 열교환장치 내부출구(212)와 연통된 부분이 내측 출구(246)를 형성하게 된다.

이하에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 열교환장치의 작용상태에 대하여 설명하기로 한다.

본 고안에 따른 열교환장치가 장착된 정보통신기기는 작동을 수행하면 전자장치(120)들로부터 고열을 수반하게 되고, 따라서 이때에 방열을 위한 열교환장치(200)의 작동이 함께 이루어진다.

열교환장치(200)의 작동은 내측공기 순환팬(220)과 외측공기 순환팬(230)이 함께 동작함으로써 이루어지는데, 먼저 외측공기 순환팬(230)이 동작하게 되면 외부공기 유통로(247)의 외측 입구(248)로 외부 공기를 강제 유입시키고, 이 외측 입구(248)로 유입된 공기는 외부공기 유통로(247)를 거쳐 외측 출구(249)측으로 토출된다.

그리고 동시에 내측공기 순환팬(220)이 동작하면 본체(100) 내부의 공기는 열교환장치 내부 입구(211)을 통하여 상기 열교환모듈(240)의 내부로 유입된다.

그에 대해 좀더 자세히 설명하면, 상기 열교환모듈(240)의 내부공기 유통로(244)의 내측 입구(245)로 공기가 유입되고, 내부공기 유통로(244)로 유입된 공기는 내부공기 유통로(244)를 순환하여 내부공기 유통로(244)의 내측 출구(246)로 배출되어 본체(100)의 개구부(101)에 놓여 있는 열교환장치 내부출구(212)를 거쳐 다시 본체(100) 내부로 유입된다.

이러한 순환동작을 거치면서 내부공기 유통로(244)를 거치는 본체(100) 내부의 공기는 전자장치(120)로부터의 열을 흡열한 상태로 순환하게 되는데, 이들이 내부공기 유통로(244)를 순환하면서 외부공기 유통로(247)를 순환하는 외부공기와 열교환판(241)에서 열교환이 이루어진다.

따라서 내부공기 유통로(244)를 거쳐 본체(100) 내부로 다시 진입하는 공기는 외부공기 유통로(247)를 거치는 외부공기에 열을 방열한 상태로 소정온도로 냉각된 상태에서 공급되어 본체(100) 내부의 열을 외부로 방열하게 된다.

전술한 바와 같이 본 고안에 따른 열교환장치를 가진 정보통신기기는 열교환장치(200)에서의 공기 유통경로를 개선함으로써 열교환장치(200)의 설치위치를 보다 다양하게 변화시킬 수 있다.

즉 본체(100)의 상면뿐만 아니라 측면과 바닥에도 설치가 이루어질 수 있고, 또한 직접 본체(100) 내부의 전자장치(120) 뿐만 아니라 그 외의 각종 전장품으로 열교환 공기를 송풍하도록 하여 효과적인 열교환을 달성하게 할 수 있게 되고, 외부공기와 내부공기를 서로 반대방향으로 유동시킴으로써 보다 향상된 열교환효율을 달성할 수 있도록 하였다. 더욱이 그 열교환 능력을 필요에 따라 적층된 열교환판(244)의 숫자를 임의로 조절함으로써 본체(100)의 발열량에 맞게 열교환장치(200)의 방열능력 조절이 다양하게 이루어질 수 있게 된다.

한편, 외기의 온도가 급격히 낮아 영하의 날씨일 경우에는 상기 전자장치(120)가 설치된 측의 온도가 저하되는 것을 방지하기 위하여 히터(250)가 가동된다.

이때, 외측공기순환팬(230)은 정지상태를 이루고 내측공기순환팬(220)만 동작되어 히터(250)로부터 발열되는 공기를 순환시키게 된다.

본 고안의 실시 예는 본 고안의 기술적 사상의 바람직한 실시상태를 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 제시하고 있다.

그러나 본체의 구성을 여러 형태로 구현할 수 있고, 또한 본체 내부에 설치되는 전장품이 다른 것으로 적용될 수 있다. 그리고 열교환판의 재질을 알루미늄또는 그 외의 열교환 효율이 뛰어난 재질로 할 수 있고, 그 형상 또한 변형하여 적용할 수 있다. 그리고 이들의 부착 상태 및 배치상태도 다르게 실시할 수 있을 것이지만, 기본적으로 본 고안에서와 같이 공기 순환방법을 채택한 것이라면 모두 본 고안의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

이상과 같은 본 고안에 따른 열교환장치를 가진 정보통신기기는 본체의 형상 및 구조에 따라 열교환장치의 설치위치 및 열교환 능력 등을 다양하게 변형하여 적용할 수 있으며, 또한 본체 내부의 각종 전장품으로 직접 열교환 공기를 송풍하도록 하여 보다 효과적인 열교환을 달성하게 할 수 있도록 하고, 외부공기와 내부공기를 서로 반대방향으로 유동시킴으로써 보다 향상된 열교환효율을 달성할 수 있도록 하였다. 더욱이 그 열교환능력을 필요에 따라 적층된 열교환판의 숫자를 임의로 조절함으로써 본체의 발열량에 맞게 열교환장치의 방열능력 조절이 다양하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 그 상면에 공기의 유·출입을 가능하게 하는 공기유·출입구가 마련되며 그 내부에 전자장치가 내장된 본체의 상측에 설치되며 외부공기가 통과하도록 그 전·후단이 개방되고, 그 하단이 상기 본체의 공기유·출입구와 연통되도록 구성된 열교환장치케이스;

   상기 열교환장치케이스의 내부에 설치되며 다수의 열교환판이 겹쳐져서 이루어지는 열교환모듈;

   상기 열교환판들 사이의 제 1면에 상기 본체의 공기유출구와 연통하는 내측 입구가 형성되고, 상기 제 1면에 상기 내측 입구와 동일방향으로 형성되되 상기 공기입구와 연통된 내측 출구가 형성되어 상기 본체 내부의 공기가 굴곡지게 순환하도록 된 다수의 내부공기 유통로;

   상기 열교환판들 사이의 제 2면에 외부공기가 유입되는 외측 입구가 형성되고 상기 제 2면과 대응하는 제 3면으로 외부공기가 유출되는 외측 출구가 형성되어 외부공기가 직선 유통하도록 하여 상기 내부공기 유통로를 통과하는 공기와 상기 열교환판을 사이에 두고 서로 열교환을 수행하도록 하는 외부공기 유통로를 구비한 것을 특징으로 하는 소형 옥외용 정보통신기기의 열교환장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 열교환모듈 내측출구와 열교환장치 내부출구사이에는 상기 본체 내부의 공기를 강제 순환시키는 적어도 하나 이상의 내측공기순환팬이설치된 것을 특징으로 하는 소형 옥외용 정보통신기기의 열교환장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 외부공기 유통로의 외측 입구에는 적어도 하나이상의 외부공기 순환팬이 설치된 것을 특징으로 하는 소형 옥외용 정보통신기기의 열교환장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 내측공기순환팬의 상측 또는 하측에는 전기적으로 발열하는 히터가 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 소형 옥외용 정보통신기기의 열교환장치.