통신기지국용 공조기의 응축기 배치방법

본 발명은 통신기지국용 공조기의 응축기 배치방법에 관한 것이다.

본 발명은 통신 기지국의 통신기기에서 발생된 열을 소정의 일정온도로 냉각 유지하는데 사용되는 공조기에 있어서, 공조기의 동일 구성과 공간조건에서 별도의 소음방지시설의 부가 없이 응축기의 배치수단에 의하여, 공조기의 송풍소음의 감소와 압축기 등의 정비공간을 보다 넓게 확보하는데 주안점을 두고 개발한 것이다.

휴대폰이나 각종 무선 통신의 원활한 소통을 위하여 전파중계의 기지국이 지역분포로 무수하게 설치되는데, 기지국은 인가가 없는 산악지대나 인구가 밀집된 도심을 가리지 않고 필요조건에 따라 설치된다.

또한 기지국은 건물을 사용하는 경우와 이동이 가능한 콘테이너 박스에 설치하여 사용하는 2 가지 형태가 있으며 어느 경우를 불문하고 기지국 기계실은 통신기기에서 열을 발산하고 있기 때문에 소정의 온도로 냉각 유지하기 위하여 필연적으로 공조기가 사용된다.

공조기는 냉매탱크, 압축기, 증발기 및 응축기의 냉동기구와 송풍기구 및 전기제어회로로 구성되어 캐비닛형 하우징 내부에 설치되어 있다.

도 2는 기지국의 통신기기실 구조물 벽(W)에 공조기(A)를 설치한 단면 예시도로서 하우징(H)의 상부에 형성된 냉각공기의 유출구(Ex)와 실내공기의 흡입구(In)는 구조물 벽(W)에 형성된 통기구(a)(b)에 관접되어 있어 상부측 환풍팬(f')에 의하여 실내공기가 순환냉각하게 되어 있다. 또 하우징(H)의 하부에 설치된 송풍팬(f)에 의하여 응축기(C)의 냉각공기는 구조물 벽(W)의 외부에서 송풍하여 응축열을 냉각하게 되어 있다.

본 발명의 대상으로 하고 있는 종래의 공조기의 일반적인 응축기와 송풍팬의 배치관계는 도 4에 표시되어 있다.

즉 직사각형의 하우징(H)의 평면 공간에서 다수의 고일냉각 핀(cf)으로 구성된 응축기(C)는 하우징(H)의 배면(B) 중앙부에 배치되고 그 뒷쪽에 송풍팬(f)이 설치되어 있다.

따라서 냉매탱크(T)와 압축기(P)는 하우징의 전후 공간이 좁기 때문에 공기 유입구(i)가 형성된 하우징(H)의 일측방의 편위(偏位)된 위치에 배치되어 있다.

이러한 배치는 송풍팬에 의한 공기흐름축의 앞쪽에 응축기가 위치하고 그 뒷쪽에 송풍팬이 위치하고 있기 때문에 송풍팬(f)의 가동에 의하여 하우징(H)의 좁은 폭의 측방에 형성된 공기 유입구(i)에서 공기가 유입된 다음 응축기(C)의 조밀한 냉각핀(cf)사이를 통과하여 배기구(U)외부로 배출되며, 이 때 통상적으로 약 75dB이상의 소음이 발생된다.

도심에 설치된 통신기지국에 사용되고 있는 공조기의 문제점은 냉각기능이 아닌 소음공해가 문제이다. 이때의 소음은 압축기의 기계적 소음과 송풍소음이 결합된 소음이다.

상기한 종래의 공조기는 송풍팬(f)이 응축기(C)의 뒷쪽에 위치하고 있기 때문에 송풍팬(f)에 의하여 하우징(H)의 외부에서 하우징 측면의 공기 유입구(i)를 통하여 하우징 내부로 유입된 다음 송풍팬(f)의 압력으로 축류를 이루면서 전면의 응축기(C)의 무수한 냉각핀(cf)의 조밀한 간극 사이를 통과할 때 냉각핀의 단부에서 유체마찰에 의한 특수한 유체진동이 일어나 대단히 큰 소음이 발생된다.

이 소음은 곧바로 배출구(U)를 통하여 외부로 확산된다. 또 공기 유입구(i)가까이 배치된 압축기펌프의 가동소음이 넓은 공기 유입구(i)를 통하여 외부로 직접 확산된다.

따라서 공조기에서 나오는 소음때문에 기지국에 인접된 주택가에서는 야간에 잠을 자지 못하며, 민원이 발생되고 있다.

또 공조기의 가동부분인 송풍팬의 모터, 특히 냉매의 압축기 등은 정기적으로 정비해야 하는데, 하우징(H)의 폭이 넓은 배면측에는 가변할 수 없는 응축기가 다른 증발기 등과 파이프로 연관되게 고정설치되어 있고 정면은 기지국 구조물의 벽(W)이 차폐되어 있다.

따라서 하우징(H)의 공기유입구(i)가 형성된 좁은 측면 공간을 통하여 압축기 등을 정비해야 하므로 정비작업이 매우 불편한 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 동일 구성의 공조기의 공간내부에서 응축기와 송풍팬의 배치방법에 의하여, 별도의 시설을 부가함이 없이 공조기의 소음을 감소시키고 또한 공조기의 정비 서비스 공간을 보다 넓게 확보시키어 밀집 주택가에 설치된 기지국에서도 보다 저소음으로 공조하는 동시 편리하게 정비할 수 있는 공조기를 제공하려는데 있다.

본 발명은 직사각 캐비닛형 하우징(H)내부에 냉매탱크(T), 압축기(P), 증발기(E), 응축기(C) 등의 냉동기구와 송풍팬(f')(f) 및 전자제어회로를 배치한 통상의 공지된 통신기지국용 공조기에 있어서, 응축기(C)와 송풍팬(f)의 배치방법을 새로히 개발하여 송풍소음의 감소와 서비스 공간을 보다 넓게 확보할 수 있게 한것이다.

즉, 도 1 및 도 3에 표시된 바와 같이 공조기의 응축기(C)를 하우징(H)의 공기유입구(i)에 근접된 위치에 배치하여 하우징(H)의 배면 중앙부에 설치된 송풍팬 (f)의 동작에 따라 하우징(H)의 외부에서 하우징(H)의 내부로 흡입되는 공기에 의하여 냉각되게 하는 방법이다.

이 방법은 송풍팬에 의한 공기의 흐름축의 뒷쪽에 응축기가, 그 앞쪽에 송풍팬이 위치하기 때문에 종래 송풍팬(f)의 동작에 따라 하우징(H)내부에서 외부로 배출되는 공기에 의하여 응축기가 냉각되는 것과는 정반대이다.

또 하우징의 하부공간의 전후공간은 송풍기(f)이외의 공간이 확보되어 냉매탱크(T)와 압축기(P)는 송풍팬(f)의 하측 중앙부에 설치할 수 있다.

본 발명에서 공조기의 하우징(H) 외부에서 유입되는 공기에 의하여 응축기(C)가 냉각되는 것과 종래 하우징 내부에서 외부로 배출되는 공기에 의하여 응축기가 냉각되는 것과는 응축기(C)에 대한 냉각작용에 있어서는 동일하다.

그러나 응축기와 송풍팬의 배치관계로 이루어지는 응축기에 대한 공기의 통과방향의 차이는 이 기술분야에서 자명하지 않은 송풍소음의 감소와 냉동기구의 서비스공간의 확보를 실현할 수 있는 새로운 수단을 얻게 된다.

즉, 본 발명의 방법에 따르면 송풍팬(f)이 가동함에 따라 하우징(H)의 좁은 폭으로 된 좌우 양측에 설치된 응축기(C)의 무수한 냉각핀(cf)간극사이를 통하여 공기가 하우징(H)내부로 흡입된 다음 배면 중앙부의 배출구(U)로 배출된다.

이때 응축기(C)의 냉각핀(cf)사이를 통과하는 공기는, 통과순간 좁은 냉각핀(cf)의 간극으로 인하여 공기의 유속이 갑자기 빨라진다.

유속이 빠른 유체와 무수한 냉각핀(cf)과의 마찰로 인하여 특수한 소음진동을 이르키게 된다.

이 소음의 발생은 종래의 것과 같으나 종래의 것은 발생된 소음이 그대로 외부로 발산되는것이나, 본 발명에서는 발생된 소음이 하우징(H)내부로 모이고 외부로는 확산되지 않는다.

이로 인하여 하우징 내부의 공기분포는 좌우 양측에서 유입되는 공기의 유사진동 파장이 충돌되어 상당부분은 감쇄된다. 물론 파장곡선이 겹치면 소음이 높아질 수도 있다.

그러나 이는 하우징 내부에서 일어나는 현상이고 이 공기진동은 고속으로 회전되는 송풍팬(f)에 의하여 교란되는 동시 배출구(U) 흡입되면서 축류를 이루게 되어 소음진동은 상당히 감소된다.

이때의 소음은 동일조건의 종래의 것에 비하여 약 50-55dB 정도였으며, 이는 법정 규정의 60dcb보다 낮은 수치이다.

본 발명에서 공조기에 어떠한 소음시설을 부가함이 없이 송풍팬과 응축기의 배치방법에 의하여 발명의 목적인 소음을 감소할 수 있고 별도의 시설이 추가되지 않으므로 소음방지시설 비용의 경제적으로 절감되는 이점이 있다.

또 하우징의 좁은 폭의 좌우 측면에 응축기가 배치되어 있고 냉매탱크(T)와 압축기(P)가 하우징의 중앙부에 설치되어 있으므로 배출구(U)측의 판넬을 분리하면 좌우로 보다 넓은 공간이 확보되어 압축기등의 정비작업이 매우 용이하고 취급이 매우 편리한 이점이 있다.

또 본 발명의 방법에 따르면 송풍팬(f)과 응축기(C)의 배치관계는 항상 공기의 흐름축에서 뒷쪽이 응축기(C), 앞쪽이 송풍팬(f)이 위치되게 하는 방법이므로 공조기 하우징의 단면 형태가 정사각형의 입방체의 경우, 응축기를 하우징의 배면측에 배치하면 송풍기는 하우징의 측면에 배치하여 배면측에서 공기가 유입하여 측면으로 배출할 수 있다. 그러나 공조기의 정면은 기지국의 구조물 벽이 차폐되어 있기 때문에 하우징의 측면에서는 공조기 내부공간에 설치된 압축기 등의 정비가 불편하다.

본 발명의 방법에 따르면 동일 기능의 통신 기지국 공조기에 있어서 송풍소음을 현저하게 감소시킬 수 있어, 주택가에 설치된 통신 기지국의 공조기의 소음공해로 인한 민원을 해소하고 보다 편리하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 공조기의 응축기 배치상태를 보인 실시 예시도

도 2는 본 발명의 공조기의 설치상태를 보인 예시도

도 3는 본 발명의 공조기의 응축기 배치상태를 보인 평면 예시도

도 4는 종래의 공조기의 응축기 배치상태를 보인 평면 예시도

[도면중 중요한 부분에 대한 부호 설명]

A : 공조기, H : 하우징, T : 냉매탱크,

E : 증발기, C : 응축기, P : 압축기,

f : 송풍팬, f' : 환풍팬, Ex : 냉각공기 배출구,

In : 실내공기 유입구, i : 공기 유입구, U : 공기 배출구 이다.

도 1, 및 도3은 본 발명의 실시예시도 이다.

직사각 캐비닛형 하우징(H)의 상부측에는 증발기(E)와 환풍기(f'), 필터(ft)가 설치되고 하우징(H)의 하부측에는 냉매탱크(T), 압축기(P), 응축기(C)및 송풍팬(f)을 설치한 통신 기지국 공조기(A)에 있어서, 하우징(H)의 공기 유입구(i)가 형성된 좁은 폭의 좌우측에 응축기(C)를 배치하고 하우징(H)의 공기 배출구(U)가 형성된 배면 중앙부에 송풍팬(f)을 설치하여, 공기 흐름축의 뒤쪽에 위치된 응축기(C)가 공기 흐름축의 앞쪽에 위치한 송풍팬에 의하여 공기의 흡입과정에서 응축기의 발열량을 회수 냉각하여 회수열을 배면의 배출구(U)로 배출되게 한다.

또 송풍팬(f)의 뒷쪽 공간에 냉매탱크(T)와 압축기(P)를 설치하여 배판(rb)을 분리하면 압축기(P)등이 설치된 하우징(H)하부 공간이 넓게 정면으로 노출된다.

본 발명의 공조기(A)는, 도 2에 표시된 바와 같이 통신기지국의 구조물 벽(W)에 형성된 통기구(a)(b)에 공조기의 상부측 정면에 형성된 냉각공기의 유출구(Ex)와 유입구(In)를 관접 설치하여 소정의 온도로 냉각된 공기를 구조물 내부에 순환공급하여 통신 기기에 적합한 실내온도를 유지시키고 응축기(C)의 냉각공기는 송풍기(f)에 의하여 구조물 벽(W)외부에서 하우징(H)의 측면의 공기 유입구(i)로 유입하여 배면의 배출구(U)로 배츨하면서 응축기(C)에서 발생된 열을 회수 냉각시킨다.

통신 기지국의 공간용적의 크기에 따라 복수개의 공조기를 설치하며 또 하우징을 상하 분리형으로 구성할 수 도 있다.

본 발명에 의하여 실시된 공조기의 능력은 동일조건에서 종래와 동일하다.

그러나 본 발명의 목적인 송풍소음이 감소되어 야간에 밀집 주택지역에서 송풍소음으로 인한 잠을 설치는 공해를 해소하고 또 응축기등의 정비공간이 배면으로 크게 확보되어 보다 용이하게 정비할 수 있고 취급이 편리한 이점이 있다.

본 발명은 공조기중 응축기와, 응축기를 냉각시키는 송풍팬의 관계에 있어서 송풍팬의 공기의 흐름축의 뒷쪽이 응축기, 앞쪽이 송풍팬이 위치되는 방법에 의하여 공조기의 응축기와 송풍기를 배치하였기 때문에 송풍팬의 가동에 따라 하우징 외부의 공기가 응축기의 무수한 냉각핀의 간극 사이로 유입되면서 발생되는 유체진동의 소음원이 하우징 내부로 유도된 다음 1차적으로는 좌우 양측에서 발생된 소음의 공기진동의 파장이 상쇄되기도 하고 송풍팬에 의하여 유체진동이 교란되기도 하며 2차적으로 배출공기가 축류를 이루면서 하우징 배출되므로 공조기의 송풍소음이 현저하게 감소된다.

또 압축기의 모터펌프의 기계적 가동소음이 발생되고 있으나 이 소음은 응축기의 차단으로 인하여 하우징의 측방으로는 발산되지 않으며 하우징 내부에서는 강력한 공기의 유체진동에 흡수되어 소음이 감소된다.

또 공조기의 하부측 배판(rb)을 분리하면 하우징(H)의 내부공간 전체가 개방되므로 압축기등의 정비공간이 보다 넓게 확보되어 정비작업이 용이하고 취급이 편리하다.

또 본 발명의 방법에서는 소음방지를 위한 별도의 시설이 부가되지 않으므로 보다 경제적으로 편리하게 통신기지구의 공조기를 설치 사용할 수 있는 등의 여러가지 효과가 있다.