CN104769365A - 冷却装置以及搭载有该冷却装置的发热体收纳装置 - Google Patents

Abstract

冷却装置具备主体壳体(3a)、外部气体风扇(14)及内部气体风扇(17)、热交换元件(11)。主体壳体(3a)的内部通过元件外壳(10)而划分成内部气体区域(51)和外部气体区域(52)。并且，在外部气体区域(52)配置有外部气体风扇(14)，在内部气体区域(51)配置有与内部气体吸气口(6)相邻的内部气体风扇(17)和与内部气体排出口(7)相邻的热交换元件(11)。

Description

冷却装置以及搭载有该冷却装置的发热体收纳装置

技术领域

本发明涉及冷却装置以及搭载有该冷却装置的发热体收纳装置。

背景技术

移动电话的基站具有收纳有成为发热体的发送器、接收器的发热体收纳装置。这里，在发送·接收器中流通有几十安培以上的电流。因此，在移动电话的基站中，为了使发送器、接收器的动作稳定化，发热体收纳装置的冷却非常重要。

图11是以往的冷却装置的结构图。如图11所示，冷却装置100具备主体壳体111、设置于主体壳体111内的外部气体用的第一送风机112以及主体壳体111内的内部气体用的第二送风机113、热交换器114。主体壳体111具有外部气体用的第一吸入口107和第一排出口108、以及内部气体用的第二吸入口109和第二排出口110。热交换器114在主体壳体111内进行外部气体与内部气体的热交换(例如参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-161875号公报

发明内容

移动电话的基站在发热体收纳装置的壁面具备冷却装置。以往的冷却装置在主体壳体内具备外部气体用的第一送风机和内部气体用的第二送风机。冷却装置采用以被夹于上述两个送风机之间的方式收纳热交换器的结构，因此主体壳体变大。因此，在发热体收纳装置的壁面具备该冷却装置的移动电话的基站的设置面积也变大。然而，移动电话的基站要求设置于建筑物的屋顶、铁塔、电线杆，要求更小的设置面积。

因此，本发明的冷却装置具备：主体壳体，其设置有外部气体吸气口、外部气体排出口、内部气体吸气口、以及内部气体排出口；外部气体风扇以及内部气体风扇，其设置于主体壳体的内部；热交换元件，其在主体壳体的内部进行外部气体与内部气体的热交换。热交换元件通过将多个板体分别隔开规定间隔进行层叠而形成。另外，热交换元件主体通过元件外壳保持于主体壳体的内部，所述元件外壳将主体壳体的内部划分成吸入内部气体的内部气体区域和吸入外部气体的外部气体区域。外部气体吸气口设置于外部气体区域。内部气体吸气口与内部气体排出口设置于内部气体区域内的主体壳体的安装面。在外部气体区域配置有外部气体风扇。在内部气体区域配置有与内部气体吸气口相邻的内部气体风扇和与内部气体排出口相邻的热交换元件。

这样的冷却装置被划分为外部气体区域和内部气体区域这两个区域。其结果是，由于外部气体风扇、热交换元件、内部气体风扇无需沿一个方向并排配置，因此冷却装置的安装面变小，搭载该冷却装置的发热体收纳装置的设置面积也变小。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的发热体收纳装置的立体图。

图2是该发热体收纳装置的将机柜门打开时的立体图。

图3A是该冷却装置的主视图。

图3B是图3A的3B-3B线剖视图。

图4是示出本发明的实施方式的发热体收纳装置的设置例的立体图。

图5A是该冷却装置的外部气体侧主体壳体立体图。

图5B是该冷却装置的外部气体侧内部结构图。

图6是该冷却装置的机柜侧立体图。

图7是从铅直方向上方观察图1时的透视图。

图8是在本发明的实施方式的发热体收纳装置中将冷却装置安装于不同位置的情况下的、从铅直方向上方观察时的内部示意图。

图9是将该冷却装置的外罩拆下后的冷却装置主体的立体图。

图10是在该发热体收纳装置中将冷却装置安装在其他不同位置的情况下的、从水平方向观察时的内部示意图。

图11是以往的冷却装置的结构图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

(实施方式)

图1是示出本发明的实施方式的发热体收纳装置的立体图。如图1所示，在发热体收纳装置30上，在机柜1的两个面上分别以能够相对于机柜1开闭的方式设置有前面机柜门2a、侧面机柜门2b。并且，在侧面机柜门2b上具备冷却装置3。

图2是本发明的实施方式的发热体收纳装置的将机柜门打开时的立体图。在机柜1内具备通信机4。通信机4配置为将前面机柜门2a侧设为前面，并且内部基板与关闭的前面机柜门2a正交。即，当向机柜1的前面侧1a送入空气时，空气沿着通信机4的内部基板向机柜1的背面侧1b流动。另外，当将前面机柜门2a打开时，能够进行通信机4的维护等。

图3A是本发明的实施方式的冷却装置的主视图，图3B是图3A的3B-3B线剖视图。如图3A、图3B所示，冷却装置3具备主体壳体3a、外部气体风扇14、内部气体风扇17、以及热交换元件11。主体壳体3a中的一个面固定于机柜1。主体壳体3a的内部通过元件外壳10而分割成机柜1侧的内部气体区域51和外部气体23侧的外部气体区域52。元件外壳10保持热交换元件11。在内部气体区域51内，向主体壳体3a的内部吸入内部气体24。另外，在外部气体区域52内，向主体壳体3a的内部吸入外部气体23。

另外，在固定于主体壳体3a机柜1侧的安装面3b上，设置有内部气体吸气口6和内部气体排出口7。并且，在安装面3b的对置面上设置有外部气体吸气口8。另外，外部气体排出口9设置于主体壳体3a的底面。元件外壳10以与安装面3b大致平行的方式安装。需要说明的是，安装面3b是内部气体区域51的构成面。

图4是示出本发明的实施方式的发热体收纳装置的设置例的立体图。图4是发热体收纳装置30设置于电线杆53的情况。在冷却装置3上，将下表面开口而设置有外部气体排出口9。

如图3B所示，在内部气体区域51内设置有与内部气体吸气口6相邻的内部气体风扇17、以及与内部气体排出口7相邻的热交换元件11。内部气体风扇17具有将吸入侧朝向内部气体吸气口6固定的轴流式的叶轮。并且，内部气体风扇17配置为，使内部气体风扇旋转轴17a与内部气体吸气口6的内部气体吸入方向6a平行。另外，在外部气体区域52内设置有外部气体风扇14和外部气体吸气口8。

热交换元件11在主体壳体3a的内部进行外部气体23与内部气体24的热交换。另外，热交换元件11通过多个板体25分别隔开规定间隔进行层叠而形成。板体25呈平行四边形状。另外，板体25是合成树脂制。在板体25的表面分别设置有多个整流壁，该整流壁通过将板体25的其表面分隔成流道状而成。整流壁从成为流入口的板体25的一端朝向另一端延伸。整流壁呈在板体25的另一端跟前向一个长边(以钝角与流入口侧的边相邻的边)侧弯曲的形状，并与流出口相连。

通过这样的整流壁，能够在板体25上形成大致L字状的多个送风流道。另外，在热交换元件11中，对于内部气体24，在机柜1侧设置有较短的送风流道，在外部气体23侧设置有较长的送风流道。另一方面，对于外部气体23，在机柜1侧设置有较长的送风流道，在外部气体23侧设置有较短的送风流道。在图3B中用虚线示出了形成内部气体24用的送风路的整流壁。需要说明的是，形成外部气体23用的送风路的整流壁呈以板体25的对角线的交点为中心而使内部气体24用的整流壁旋转180度而成的形状。

这样的热交换元件11将一个面设为外部气体23侧的第一流入口11a(外部气体用空气吸入口)，外部气体23侧的流出口经由外部气体室12而与外部气体排出口9连接。另外，热交换元件11的与第一流入口11a对置的面是内部气体24侧的第二流入口11b(内部气体用空气吸入口)。另外，内部气体24侧的流出口与内部气体排出口7连接。热交换元件11通过元件外壳10被按压于安装面3b。

图5A是本发明的实施方式的冷却装置的外部气体侧主体壳体立体图，图5B是该冷却装置的外部气体侧内部结构图。如图5A、图5B所示，当将主体壳体3a拆下时，元件外壳10露出。在元件外壳10上固定有划分出吸气侧和排出侧的分隔板13、以及外部气体风扇14。另外，在元件外壳10上开设有外部气体通风口15、16。外部气体通风口15将外部气体风扇14吹出的外部气体23向图3B的热交换元件11的第一流入口11a引导。外部气体通风口16将从图3B的热交换元件11的外部气体流出口流出的外部气体23向外部气体室12引导。

外部气体风扇14使用涡轮式的离心送风机。在外部气体风扇14中，以与外部气体吸气口8一致的方式固定吸入口，外部气体风扇旋转轴14a与外部气体吸气口8的外部气体吸入方向8a平行。

图6是本发明的实施方式的冷却装置的机柜侧立体图。图6是从机柜1侧观察冷却装置3时的图。在机柜1侧的主体壳体3a上开设有内部气体吸气口6和内部气体排出口7。在内部气体吸气口6的主体壳体3a的内侧固定有内部气体风扇17。为了确保气密性，在向机柜1安装的安装面3b的周围粘贴有衬垫18。

图7是从铅直方向上方观察图1时的透视图。在图7所示的发热体收纳装置30中，图6所示的内部气体排出口7配置于机柜1的前面侧1a，内部气体吸气口6配置于机柜1的背面侧1b。使用图7对冷却装置3的动作进行说明。

首先，对外部气体23的动作进行说明。当外部气体风扇14工作时，从外部气体吸气口8吸入用白箭头表示的较冷的外部气体23。外部气体23通过外部气体风扇14而升压，通过外部气体通风口15流入热交换元件11。通过热交换元件11后的用黑箭头表示的较热的外部气体23从外部气体通风口16向外部气体室12流入。然后，从设置于图3A所示的冷却装置3的下表面的外部气体排出口9再次向外部气体空间排出。

另一方面，当内部气体风扇17工作时，机柜1内的用黑箭头表示的较热的内部气体24从内部气体吸气口6向冷却装置3内流入。然后，内部气体24通过内部气体风扇17而升压，从图3B所示的热交换元件11的第二流入口11b向热交换元件11内流入。通过热交换元件11后的用白箭头表示的较冷的内部气体24在从热交换元件11流出的同时从内部气体排出口7再次向机柜1内排出。

这里，在图3B所示的热交换元件11内中，由于被较薄的板体25分隔而形成有用黑箭头表示的较热的内部气体24与用白箭头表示的较冷的外部气体23交替通过的内部气体风路和外部气体风路，因此，在内部气体24与外部气体23之间进行热交换。即，在接受通信机4的发热的较热的内部气体24与较冷的外部气体23之间进行热交换，从而内部气体24被冷却，外部气体23被加热。

冷却后的内部气体24向机柜1的前面侧1a吹出。由于通信机4的内部基板以与前面机柜门2a正交的方式配置，因此，机柜1内的内部气体24从前面侧1a向背面侧1b流动。在机柜1的背面侧1b不配置通信机4，形成为内部气体24的腔室空间。而且，在该腔室空间中滞留有接受通信机4的发热的较热的内部气体24。冷却装置3的内部气体风扇17吸入滞留于该腔室空间中的较热的内部气体24。被吸入的较热的内部气体24在冷却装置3内被冷却。

这样，冷却装置3的机柜1的内部通过元件外壳10沿铅直方向被分成两部分。在机柜1侧配置有内部气体风扇17、热交换元件11，在外部气体23侧配置有外部气体风扇14，因此冷却装置3的安装面积变小。即，由于热交换元件11和外部气体风扇14配置成在从机柜1侧观察时重叠，因此冷却装置3向机柜1安装的安装面积变小。

另外，如图3B所示，由于内部气体风扇旋转轴17a与内部气体吸气口6的内部气体吸入方向6a平行，因此，以机柜1的固定面为基准而将内部气体区域51形成为薄型。即，内部气体风扇17的轴向的长度比径向的长度小，因此内部气体区域51形成为薄型。

另外，如图5A，图5B所示，由于外部气体风扇旋转轴14a与外部气体吸气口8的外部气体吸入方向8a平行，因此，以图3B所示的机柜1的固定面为基准而将外部气体区域52形成为薄型。即，外部气体风扇14的轴向的长度比径向的长度小，因此外部气体区域52形成为薄型。

另外，如图7所示，由于内部气体排出口7配置于机柜1的前面侧1a，内部气体吸气口6配置于机柜1的背面侧1b，因此内部气体24顺畅地流动从而高效地被冷却。即，内部气体24在机柜1内从前面侧1a向背面侧1b流动，在冷却装置3内从背面侧向前面侧流动。即，在机柜1内与在冷却装置3内流动的内部气体24的朝向对置。因此，通过内部气体24的流动而形成简单的环状的循环风路，能够将压力损失抑制得较小从而高效地进行冷却。

需要说明的是，如图6所示，在冷却装置3的机柜1侧，设置有将内部气体排出口7与内部气体吸气口6之间分隔的分隔板19。因此，防止机柜1内的内部气体排出口7与内部气体吸气口6之间的内部气体24的短接。

图8是在本发明的实施方式的发热体收纳装置中将冷却装置安装在不同位置的情况下的、从铅直方向上方观察时的内部示意图。图8所示的发热体收纳装置30的冷却装置3的安装面3b成为前面机柜门2a。另外，在机柜1的内部，设置有使内部气体24从背面侧1b朝向前面侧1a流动的管道20。在从上方观察时，管道20设置于内部气体吸气口6侧。在前面机柜门2a关闭时，管道20与前面侧1a的冷却装置3的内部气体吸气口6连接。

根据这样的结构，从冷却装置3的内部气体排出口7吹出的内部气体24一边从机柜1的前面侧1a带走通信机4的热量一边向背面侧1b流动。机柜1的背面侧1b的内部气体24通过图3B所示的内部气体风扇17的运转而从管道20被吸入，并经由内部气体吸气口6向冷却装置3内流动。即，内部气体24的流动通过管道20而形成简单的环状的循环风路，以与通信机4碰撞的方式从冷却装置3吹出冷却后的内部气体24，因此能够高效地进行通信机4的冷却。

需要说明的是，通过在管道20内设置辅助内部气体风扇21，与管道20的压力损失增加对应地确保了风量，能够高效地进行通信机4的冷却。

图9是本发明的实施方式的冷却装置的将外罩拆下后的冷却装置主体的立体图。如图9所示，外罩22在与外部气体吸气口8对应的位置具备吸气开口22a。虽然在图9中未示出，但外罩22使下表面开放，从而将从冷却装置3的外部气体排出口9吹出的外部气体23向外部气体空间排出。另外，使外罩22的顶面倾斜。并且，冷却装置3向图4所示的机柜1固定的固定面呈大致正方形。

根据这样的结构，冷却装置3将与向机柜1固定的固定面相邻的任意面作为顶面来安装外罩22。即，在图9中，也可以将冷却装置3的面A设为顶面，然而也可以旋转90度将面B设为顶面。在该情况下，外罩22也将倾斜面设为顶面来安装。

图10是在本发明的实施方式的发热体收纳装置中将冷却装置安装其他不同位置的情况下的、从水平方向观察时的内部示意图。图10所示的发热体收纳装置30是以将内部气体吸气口6设为机柜1的顶面侧1d并将内部气体排出口7设为机柜1的底面侧1c的方式，将冷却装置3安装于机柜1的背面的情况。如图10所示，通信机4设置于机柜1内的上部空间，机柜1的下部是通风空间。

根据这样的结构，从内部气体排出口7吹出的冷却后的内部气体24通过机柜1的下部向前面侧1a流动。内部气体24在机柜1的前面侧1a(前面机柜门2a侧)向上方折返。然后，内部气体24在通信机4内从前面侧1a朝向背面侧1b通过，进行通信机4的冷却，从而内部气体24被加热。然后，到达机柜1的背面侧1b的被加热后的内部气体24再次从内部气体吸气口6吸入至冷却装置3内进行冷却。

这样，在机柜1内形成为，下部与上部的通风方向对置。因此，通风路径简化，使内部气体24高效地流动。因此，能够高效地进行通信机4的冷却。

需要说明的是，如图6所示，在冷却装置3的机柜1侧，设置有将内部气体排出口7与内部气体吸气口6之间分隔的分隔板19。因此，防止冷却装置3内的内部气体排出口7与内部气体吸气口6之间的内部气体24的短接。另外，图10所示的分隔板26防止机柜1内的内部气体排出口7与内部气体吸气口6之间的内部气体24的短接。并且，分隔板26成为将从内部气体排出口7吹出的内部气体24向机柜1的下部空间引导的引导件。

工业使用性

如上所述，本发明的冷却装置以及搭载有该冷却装置的发热体收纳装置作为设置面积受限的通信设备的基站、其他的屋外设置设备中的冷却设备也是非常有用的。

附图标记说明

1 机柜

1a 前面侧

1b 背面侧

1c 底面侧

1d 顶面侧

2a 前面机柜门

2b 侧面机柜门

3 冷却装置

3a 主体壳体

3b 安装面

4 通信机

6 内部气体吸气口

6a 内部气体吸入方向

7 内部气体排出口

8 外部气体吸气口

8a 外部气体吸入方向

9 外部气体排出口

10 元件外壳

11 热交换元件

11a 第一流入口

11b 第二流入口

12 外部气体室

13 分隔板

14 外部气体风扇

14a 外部气体风扇旋转轴

15、16 外部气体通风口

17 内部气体风扇

17a 内部气体风扇旋转轴

18 衬垫

19、26 分隔板

20 管道

21 辅助内部气体风扇

22 外罩

22a 吸气开口

23 外部气体

24 内部气体

25 板体

30 发热体收纳装置

51 内部气体区域

52 外部气体区域

53 电线杆

Claims (7)

1.一种冷却装置，其特征在于，具备：

主体壳体，其设置有外部气体吸气口、外部气体排出口、内部气体吸气口、以及内部气体排出口；

外部气体风扇以及内部气体风扇，其设置于所述主体壳体的内部；

热交换元件，其在所述主体壳体的内部进行外部气体与内部气体的热交换，

所述热交换元件通过将多个板体分别隔开规定间隔进行层叠而形成，

所述热交换元件通过元件外壳保持于所述主体壳体的内部，所述元件外壳将所述主体壳体的内部划分成吸入所述内部气体的内部气体区域和吸入所述外部气体的外部气体区域，

所述外部气体吸气口设置于所述外部气体区域，

所述内部气体吸气口与所述内部气体排出口设置于所述内部气体区域内的所述主体壳体的安装面，

在所述外部气体区域配置有所述外部气体风扇，

在所述内部气体区域配置有与所述内部气体吸气口相邻的所述内部气体风扇和与所述内部气体排出口相邻的所述热交换元件。

2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，

所述外部气体风扇具有涡轮式的离心叶轮，

所述外部气体风扇的外部气体风扇旋转轴以与所述外部气体吸气口的外部气体吸入方向平行的方式配置。

3.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，

所述内部气体风扇具有轴流式的叶轮，

所述内部气体风扇的内部气体风扇旋转轴以与所述内部气体吸气口的内部气体吸入方向平行的方式配置。

4.一种发热体收纳装置，其是权利要求1所述的冷却装置利用所述安装面安装于机柜而成的，

其特征在于，

所述内部气体排出口配置于所述机柜的前面侧，所述内部气体吸气口配置于所述机柜的背面侧。

5.一种发热体收纳装置，其是将权利要求1所述的冷却装置利用所述安装面安装于机柜而成的，

其特征在于，

所述安装面安装于前面机柜门，

在所述机柜的内部设置有与所述内部气体吸气口连接的管道。

6.根据权利要求5所述的发热体收纳装置，其特征在于，

在所述管道内设置有辅助内部气体风扇。

7.一种发热体收纳装置，其是权利要求1所述的冷却装置利用所述安装面安装于机柜而成的，

其特征在于，

所述内部气体排出口配置于所述机柜的底面侧，所述内部气体吸气口配置于所述机柜的顶面侧。