KR200319852Y1 - 옥외 설치용 통신기기 함체의 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 통신기기용 함체의 냉각장치에 관한 것으로, 함체(1)의 양측면 벽면과 상측 천정부에 에어통로(2)를 설치하되 일측면의 벽면 하단의 에어통로에는 흡입구(3)를 형성하고, 타측면의 벽면 하단의 에어통로에는 외측으로 배출되는 배출구(4)를 설치하되 양측면 벽면의 내측에는 각각 1. 2차 히트싱크(heat sink)(5)(6)를 설치하며, 상측에는 양측으로 히트파이프(heat pipe)(7)(8)를 설치하되, 그 일측의 에어통로에는 외부공기 흡입용 휀(9)과 휀 컨트롤러(10)를 설치하고, 함체(1)의 전후면 양측에 설치되어 있는 도어(11)(12)에는 각각 히트싱크(13)(14)를 설치하되 히트파이프의 하단에는 내부공기 순환용 휀(15)을 설치하여서 된 것이다.

이상과 같이 본 고안은 구조가 간단하여 제작이 용이하고, 함체의 내부 벽면과 도어에 각각 히트싱크를 설치하고, 이 히트싱크들은 외부와 접하고 있기 때문에 무동력으로 항상 일정한 냉각효과를 얻을 수가 있으며, 내부의 온도가 자연냉각으로 어려울 경우 함체의 내부에 설치되어 있는 휀에 의하여 강제 냉각시킬 수가 있고, 함체의 내부 공기가 아주 높을 경우에는 외부 공기 순환용 휀까지 가동하여 외부공기를 강제순환 시킴으로서 각각의 히트싱크와 히트파이프를 강제 냉각시킴으로서 최대의 냉각효과를 얻을 수가 있다.

그리고 본 고안은 외부의 공기가 내부로 유입되지 않음으로서 외부에 있는 먼지나 습기 등 각종 이물질로부터 전자 기기를 보호할 수가 있으며, 이로 인하여기기의 수명을 연장할 수가 있고, 또한 소음이 없으며, 약한 열에는 무동력으로 냉각 작동을 하여 해결함으로써 에너지를 절감할 수가 있는 유용한 고안인 것이다.

Description

옥외 설치용 통신기기 함체의 냉각장치{Cooling system of outdoor establishment wachine of communication flagship body}

본 고안은 옥외설치용 통신기기 함체의 냉각장치에 관한 것으로, 함체의 양측면 외측벽과 천장에 외부 공기 순환통로를 설치하고, 양측면 내측 벼과 전, 후면 양측에 내부공기 순환 통로를 설치하되 함체의 상측에는 외부공기 순환용 휀과 내부공기 순환용 휀을 각각 설치하고 그 상측에는 히트파이프를 설치하며 전후면에는 히트싱크를 설치하여 공기의 순환만으로 자동으로 함체 내부의 열기를 외부로 방출시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있는 것이다.

일반적으로 각종 전자 기기나 통신기기에는 내부에 설치되어 있는 각종 기기에 의하여 자체적으로 열을 발산하게 되는바, 이 열을 외부로 배출하지 않을 경우 열로 인하여 각종 기기가 파손되거나 단자가 녹아 쇼트를 일으키게 됨으로서 기기의 수명을 단축시키게 되는 문제점이 있었다.

한편 종래에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 각종 전자 기기를 수납하는 함체(랙)의 하단부에 냉각용 휀을 설치하여 랙의 외부에서 바람을 흡입하여 내부의 하단에서 유입되게 하고, 랙의 상측에는 배출공을 형성하여 대류작용에 의하여 상부로 올라온 더운 공기를 외부로 배출시킬 수 있도록 함으로서 냉각의 효과를 얻고자 하였다.

그러나 상기와 같은 방법은 랙의 내부에 별도의 냉각용 휀을 설치하여야 하기 때문에 불필요한 공간의 확보를 요하였으며 또한 냉각용 휀을 작동시킴으로써 에너지의 낭비를 초래하였고, 외부의 공기를 유입하여 내부의 기기를 식히는 방법이기 때문에 공기 중에 함유되어 있는 먼지나 습기로 인하여 각종 전자 기기가 쇼트를 일으키거나 오동작을 하게 되는 문제점이 있었다.

한편 최근에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상변화물질을 이용한열 교환기가 안출되었으나 상기의 방법은 공간부가 형성되어 있는 판체의 내부에 상변화물질을 내장시키고 이 판체를 발열체의 외부에 설치하여 발열체에서 발생되는 열을 흡수하여 냉각시킬 수 있도록 된 것이 안출되었다.

그러나 상기의 방법은 랙을 이루고 있는 판체의 내부에 설치되어 있는 구성이기 때문에 계속 열이 발생할 경우 상변화 물질이 변화를 일으킬 수가 없기 때문에 냉각의 효율을 떨어뜨리게 되는 문제점이 있었다.

또한 옥외에 설치되는 함체일 경우 함체의 내부에 에어컨이나 열교환기를 설치하여 함체의 내부 온도를 일정하게 유지하는 방법이 주로 사용함으로써 에너지소비가 크고 진동과 소음이 심하게 발생하는 단점이 있으며, 함체가 외부에 노출되어 있기 때문에 필터및 먼지를 제거하는 장치가 필요함으로서, 주기적으로 필터를 교체하여야 함으로 불필요한 인력의 낭비와 인건비를 지출하게 되는 등의 불편한 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고안한 것으로서, 함체의 내부 상측과 양측면에 통로를 형성하여 외부의 바람이 측면에서 유입하여 상부를 통과한 다음 타측면을 통하여 외부로 배출되도록 하되, 함체의 내부 양측면에는 히트싱크를 설치하고 상부 양측에는 히트파이프를 설치하여 외부의 공기에 의하여 냉각이 되도록 하는 한편 함체의 상부에는 양측에 휀을 설치하며, 전 후면 도어에는 각각 히트싱크를 설치하여 휀에 의한 내부 공기가 히트싱크를 통하여 공급되게 하여, 내부의 온도를 일정하게 유지할 수 있도록 한 것으로, 이하 본 고안을 첨부된도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 는 본 고안의 전체 개략 사시도로서 전, 후면 도어를 오픈시킨상태도

도 2 은 본 고안의 냉각흐름을 보인 절단 개략 사시도

도 3 는 본 고안의 작동상태를 보인 정 단면도

도 4 는 본 고안A-A선을 보인 요부 확대 단면도

도 5 은 본 고안B-B선을 보인 요부 확대 단면도

도 6은 본 고안의 히트싱크를 보인 개략 절개 사시도

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1, 함체 2. 에어통로 3. 18. 흡입구

4. 19. 배출구 5. 6. 13. 14. 히트싱크 7. 8. 히트파이프

9. 외부 공기 순환용 휀 10. 휀 컨트롤러 11. 12. 도어

15. 내부 공기 순환용 휀 16. 외부용 히트싱크 17. 내부용 히트싱크

옥외용 함체의 내부에 열 교환기가 설치되어 있는 것에 있어서, 옥외용 함체(1)의 양측면 벽면과 상측 천정부에 에어통로(2)를 설치하되 일측면의 벽면 하단의 에어통로에는 흡입구(3)를 형성하고, 타측면의 벽면 하단의 에어통로에는 외측으로 배출되는 배출구(4)를 설치하되 양측면 벽면의 내측에는 각각 1. 2차 히트싱크(heat sink)(5)(6)를 설치하며, 상측에는 양측으로 히트파이프(heat pipe)(7)(8)를 설치하되, 그 일측의 에어통로에는 외부공기 흡입용 휀(9)과 휀 컨트롤러(10)를 설치하고, 함체(1)의 전후면 양측에 설치되어 있는 도어(11)(12)에는 각각 히트싱크(13)(14)를 설치하되 히트파이프의 하단에는 내부공기 순환용 휀(15)을 설치하여서 된 것이다.

상기의 각 히트싱크(5)(6)(13)(14)는 외부용 히트싱크(16)와 내부용 히트싱크(17)를 결합하여 하나의 히트싱크가 되도록 하고, 각각의 히트싱크는 함체로 형성하여 상측에는 흡입구(18)가 형성되고 하단에는 배출구(19)를 형성하여서 된 것이다.

상기와 같이 된 본 고안의 작동을 설명하면 다음과 같다.

옥외 설치용 함체(1)의 내부에 전자 기기를 설치하여 작동시킬 경우 각종 전자기기에 의하여 열이 발생하게 되고, 이와 동시에 함체(1)의 내부에 설치되어 있는 각각의 히트싱크(5)(6)(13)(14)와 히트파이프(7)(8)가 가열하게 된다.

상기와 같은 상태에서 함체의 내부 온도가 상승하게 되면 함체(1)의 내부 상측에 설치되어 있는 내부 공기 순환용 휀(15)이 작동하게 되고, 이로 인하여 대류현상에 의하여 상측으로 몰려 있던 더운 공기가 내부 공기 순환용 휀(15)에 의하여 각각 양측면 벽면과 도어에 설치되어 있는 히트싱크(5)(6)(13)(14)의 내부로 유입하게되고 유입된 공기는 히트싱크를 통과하면서 냉각된 다음 함체(1)의 내부로 재 공급하게 되는 것이다.

즉 함체의 내측 벽면과 도어에 설치되어 있는 각각의 히트싱크들은 외부용 히트싱크에 의하여 일정한 온도를 유지하게 되고, 이로 인하여 이 온도보다 높은 공기와 접하게 될 경우 그 열기를 뺏어 흡수하게 되며, 이 열기는 외부용 히트싱크에 의하여 외부로 방출하게 되는 것이다.

상기와 같은 상태에서 내부 공기 순환용 휀(15)만으로 내부온도가 일정하도록 유지가 곤란할 때에는 함체에 설치되어 있는 센서가 내부의 열을 감지하게 되고, 이 신호를 휀 콘트롤러(10)보내지게 됨으로서 외부 공기 흡입용 휀(9)이 작동하여 공기통로(2)로 외부 공기를 강제로 순환시키게 된다.

외부 공기 흡입용 휀(9)이 작동하게 되면 함체(1)의 내부에 설치되어 있는 에어통로(2)가 진공이 되면서 외부의 공기를 흡입구(3)를 통하여 흡입하게 되고, 이로 인하여 외부의 찬 공기가 유입되면서 흡입구(3) 측의 벽면에 설치되어 있는 외부용 히트싱크(5)와 접하게 되면서 히크싱크(5)를 냉각하게 된다.

그리고 흡입된 공기는 1차 히트싱크(5)를 통과하여 함체(1)의 상측에 설치되어 있는 에어통로(2)를 통과하면서 1. 2차 히트파이프(7)(8)를 통과하여 휀방향으로 가게 되고, 휀(9)을 통과한 공기는 타측면 벽에 설치되어 있는 외부용히트싱크(6)를 통과한 다음 배출구(4)를 통하여 외부로 배출하게 되는 것이다.

상기와 같이 외부의 공기가 유입되어 각각의 히트싱크(5)(6)와 히트파이프(7)(8)를 통과하게 되면 각각의 외부용 히트싱크(16)와 히트파이프(7)(8)가 외부의 공기에 의하여 접하게 되면서 냉각하게 되고, 이와 동시에 외부용 히트싱크(16)와 접하고 있는 내부용 히트싱크(17)가 가열되어 있는 상태이기 때문에 외부용 히트싱크(16)와 히트파이프의 상측이 냉각되면 온도의 차이에 의하여 내부용 히트싱크(17)에 있는 열기와 함체(1)의 내측에 있는 히트파이프의 열기가 대류현상에 의하여 차가운 방향 즉 외측으로 이동하게 되고, 이와 같이 이동된 열기는 외부 공기에 의하여 계속 냉각됨으로, 함체(1)의 내부 열기를 외부로 배출함으로써 함체의 내부 온도를 조절할 수가 있는 것이다.

한편 외부 공기 흡입용 휀(9)이 작동하여 각각의 히트싱크(5)(6)(13)(14)와 히트파이프(7)(8)를 냉각시키게 되면 함체(1)의 내부 상측에 설치되어 있는 내부 공기 순환용 휀(15)이 작동하게 되고, 이로 인하여 함체(1)의 내부 중앙부에 있던 더운 공기가 내부 공기 순환용 휀(15)을 통하여 함체(1)의 양측 벽면과 전후 도어 양측에 설치되어 있는 각각의 히트싱크(5)(6)(13)(14)의 상측 흡입구(18)로 보내지게 된다.

상기와 같이 함체(1)의 내부 공기가 내부공기 순환용 휀(15)에 의하여 각각의 히트싱크(5)(6)(13)(14)로 공급되면 각각의 히트싱크는 외부 공기에 의하여 냉각됨으로서 히트싱크를 통과한 공기 또한 열기를 뺏기게 되어 냉각되고, 이와 같이 냉각된 공기는 각각의 히트싱크 하단에 설치되어 있는 배출구(19)를 통하여함체(1)의 내측으로 배출하게 되고, 배출된 공기는 다시 가열됨으로서, 대류현상과 내부 공기 순환용 휀(15)에 의하여 상측으로 이동하게 되는 것이다.

상기와 같이 본 고안은 함체(1)의 내부에 있는 공기가 가열된 상태에서 히트파이프(7)(8)에 의하여 일차로 냉각된 상태에서 다시 각각의 히트싱크의 내부를 통과함으로서 2차로 냉각되도록 하고, 이와 같이 냉각된 공기를 함체(1)의 내부로 공급함으로서 완벽한 냉각효과를 얻게 되는 것이다.

이상과 같이 본 고안은 함체의 내부 상측과 양측면에 통로를 형성하여 외부의 바람이 측면에서 유입하여 상부를 통과한 다음 타측면을 통하여 외부로 배출되도록 하되, 함체의 내부 양측면에는 히트싱크를 설치하고 상부 양측에는 히트파이프를 설치하여 외부의 공기에 의하여 냉각이 되도록 하는 한편 함체의 상부에는 양측에 휀을 설치하며, 전 후면 도어에는 각각 히트싱크를 설치하여 휀에 의한 내부 공기가 히트싱크를 통하여 공급되게 하여, 내부의 온도를 일정하게 유지할 수 있도록 한 것으로, 구조가 간단하여 제작이 용이하고, 함체의 내부 벽면과 도어에 각각히트싱크를 설치하고 이 히트싱크들은 외부와 접하고 있기 때문에 무동력으로 항상 일정한 냉각효과를 얻을 수가 있다.

또한 내부의 온도가 자연냉각으로 어려울 경우 함체의 내부에 설치되어 있는 휀에 의하여 강제 냉각시킬 수가 있고, 함체의 내부 공기가 아주 높을 경우에는 외부 공기 순환용 휀까지 가동하여 외부공기를 강제순환 시킴으로서 각각의 히트싱크와 히트파이프를 강제 냉각시킴으로서 최대의 냉각효과를 얻을 수가 있다.

그리고 본 고안은 외부의 공기가 내부로 유입되지 않음으로서 외부에 있는 먼지나 습기 등 각종 이물질로부터 전자 기기를 보호할 수가 있으며, 이로 인하여 기기의 수명을 연장할 수가 있고, 또한 소음이 없으며, 약한 열에는 무동력으로 냉각 작동을 하여 해결함으로 에너지를 절감할 수가 있는 유용한 고안인 것이다.

이상에서 본 고안은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 고안의 기술 사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 실용신안등록청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (4)

1. 옥외용 함체의 내부에 열 교환기가 설치되어 있는 것에 있어서, 옥외용 함체(1)의 양측면 벽면과 상측 천정부에 에어통로(2)를 설치하되 일측면의 벽면 하단의 에어통로에는 흡입구(3)를 형성하고, 타측면의 벽면 하단의 에어통로에는 외측으로 배출되는 배출구(4)를 설치하되 양측면 벽면의 내측에는 각각 1. 2차 히트싱크(5)(6)를 설치하며, 상부 양측에는 히트파이프(7)(8)를 설치하되, 그 일측의 에어 통로에는 외부공기 흡입용 휀(9)과 휀 컨트롤러(10)를 설치하고, 히트파이프의 하단에는 내부공기 순환용 휀(15)을 설치하며, 함체(1)의 전후면 양측에 설치되어 있는 도어(11)(12)에는 각각 히트싱크(13)(14)를 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 옥외 설치용 통신기기 함체의 냉각장치.
2. 제 1 항에 있어서, 함체의 측면과 상측 천정부에 에어통로를 설치하되 일측의 측면 하단에서 외부공기가 흡입되어 함체의 내부와 별도로 순환 되도록 하여 외부의 냉각공기와 함체 내측의 순환공기가 분리된 상태에서 냉각 순환되도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 옥외 설치용 통신기기 함체의 냉각장치.
3. 제 1 항에 있어서, 각각의 히트싱크(5)(6)(13)(14)는 외부용 히트싱크(16)와 내부용 히트싱크(17)를 결합하여 하나의 히트싱크가 되도록 하되, 각각의 히트싱크는 함체로 형성하여 상측에는 흡입구(18)가 형성되고 하단에는 배출구(19)를형성하여 공기가 순환 되도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 옥외 설치용 통신기기 함체의 냉각장치.
4. 제 1 항에 있어서, 함체의 사면 내벽에 히트싱크를 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 옥외 설치용 통신기기 함체의 냉각장치.