JP2003194420A

JP2003194420A - 情報通信用シェルター

Info

Publication number: JP2003194420A
Application number: JP2002297651A
Authority: JP
Inventors: Shogo Ota; 昭吾太田
Original assignee: Shoden Corp
Current assignee: Shoden Corp
Priority date: 2001-10-18
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2003-07-09
Anticipated expiration: 2022-10-10
Also published as: JP3957068B2

Abstract

(57)【要約】【課題】空調機や接地部材の設備費用、施工費用やラ
ンニングコストの低減を可能にし、しかも省エネルギー
化を達成する情報通信用シェルターを提供する。【解決手段】各種情報通信機器が収容される情報通信
用シェルターにおいて、シェルター室内温度と地中温度
とを熱交換して空調を行う導電性かつ熱伝導性の熱交換
部材２３を、情報通信機器の接地部材として兼用する。
また、遮熱板１１〜１３を断熱材１２ｃ及び金属板１２
ａ，１２ｂにより形成すると共に、シェルター本体に換
気扇１４，１５を取り付け、これらの換気扇１４，１５
の電源を太陽電池パネル１６から供給する。更に、必要
に応じて熱交換容器３４や４３を地中に埋設し、熱交換
を行わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信機器室や通信
ネットワーク基地局、衛星通信用地上局、放送用地上局
等の地上に設置される情報通信用シェルターに関し、詳
しくは、シェルター内部の空調機能と各種情報通信機器
の接地機能とを併せ持つ情報通信用シェルターに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話やＰＨＳ等の移動体通
信、光ファイバケーブル通信、衛星通信等の普及はめざ
ましいものがあり、これらの通信機器及びその付帯設備
を収容する通信機器室、通信ネットワーク基地局、衛星
通信用地上局、放送用地上局として地上設置型の情報通
信用シェルターが各種提供されている。

【０００３】これらのシェルターには屋外に設置される
ものが多く、特に炎天下ではシェルターの内部温度が上
昇して通信機器の動作温度範囲を超える場合がある。ま
た、寒冷地においては内部温度が異常に低下してやはり
通信機器に悪影響を与えることがある。このため、この
種のシェルターでは、内部に空調機や換気扇、ダンパー
等の空調設備とそれらを制御する制御装置（制御盤）を
備え、内部温度を通信機器の動作温度範囲に維持してい
るのが一般的である。一方、シェルター内の各種通信機
器にとって、落雷や電磁ノイズは正常動作に対して致命
的な影響を受けるため、所定の方法で接地することも通
常行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来では、シェルター
内の空調と通信機器の接地とがそれぞれ別個独立に考え
られており、空調機及びその制御装置と接地材料との両
方が必要であると共に、空調機設置工事や接地工事もそ
れぞれ独立に行われていた。このため、設備・材料費や
工事費がかさみ、シェルター全体の設置費用を押し上げ
る原因となっていた。また、空調機の電気代やメンテナ
ンス費用がランニングコストを上昇させ、更に省エネル
ギーの観点から改善が切望されていた。

【０００５】そこで本発明の解決課題は、空調機や接地
部材の設備費用、施工費用やランニングコストの低減が
可能であり、しかも省エネルギー化を達成する情報通信
用シェルターを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載した発明は、各種情報通信機器が収
容される情報通信用シェルターにおいて、シェルター室
内温度と地中温度とを熱交換して空調を行う導電性かつ
熱伝導性の熱交換部材を、前記情報通信機器の接地部材
として兼用するものである。

【０００７】請求項２に記載した発明は、請求項１記載
の情報通信用シェルターにおいて、一端が地中に埋設さ
れた導電性かつ熱伝導性の接地兼用熱交換部材の他端を
シェルター室内に配置し、この他端を包囲するダクトの
一方の開口部に送風手段を設置したものである。

【０００８】請求項３に記載した発明は、請求項２記載
の情報通信用シェルターにおいて、ダクトの他方の開口
部に吸気手段を設置したものである。

【０００９】請求項４に記載した発明は、請求項１記載
の情報通信用シェルターにおいて、導電性及び熱伝導性
を有し、かつパイプ状に形成された接地兼用熱交換部材
の折返し部分を地中に埋設すると共に、この接地兼用熱
交換部材の両端開口部をシェルター室内に配置し、一方
の開口部に送風手段を設置したものである。

【００１０】請求項５に記載した発明は、請求項４記載
の情報通信用シェルターにおいて、接地兼用熱交換部材
の他方の開口部に吸気手段を設置したものである。

【００１１】請求項６に記載した発明は、請求項１記載
の情報通信用シェルターにおいて、導電性及び熱伝導性
を有し、かつパイプ状に形成された接地兼用熱交換部材
をシェルター室内及び地中を通る経路でループ状に配置
し、シェルター室内には、接地兼用熱交換部材の内部の
熱媒体を流通させるための媒体供給源と、接地兼用熱交
換部材を包囲して室内空気との間で熱交換を行うための
熱交換手段とを配置したものである。

【００１２】請求項７に記載した発明は、請求項３〜６
の何れか１項に記載した情報通信用シェルターにおい
て、密閉された熱交換容器を地中に埋設し、接地兼用熱
交換部材の地中埋設部分の一部を前記熱交換容器内で開
放したものである。

【００１３】請求項８に記載した発明は、請求項１〜７
の何れか１項に記載した情報通信用シェルターにおい
て、シェルター本体の周囲に遮熱板を配置し、この遮熱
板を、表裏の金属板とこれらの金属板の間に配置される
断熱材とによって構成したものである。

【００１４】請求項９に記載した発明は、請求項１〜８
の何れか１項に記載した情報通信用シェルターにおい
て、シェルター本体に吸気用及び排気用の換気扇をそれ
ぞれ備えたものである。

【００１５】請求項１０に記載した発明は、請求項９に
記載した情報通信用シェルターにおいて、前記換気扇の
駆動電源を太陽電池としたものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図１は、本発明の第１実施形態を示す構
成図である。図１（ａ）において、１０は鉄骨及び断熱
性パネルからなるシェルター本体であり、その周囲の天
井外部及び側壁外部には、直射日光を遮蔽してシェルタ
ー本体内部（以下、必要に応じてシェルター室内または
単に室内という）の温度上昇を抑制するための遮熱板１
１，１２，１３が所定の間隔をおいて取り付けられてい
る。

【００１７】なお、図１（ｂ）は図１（ａ）における遮
熱板１２のＡ部拡大図であり、この遮熱板１２は、ステ
ンレスやアルミニウム等の薄板からなる表裏の金属板１
２ａ，１２ｂと、これらの金属板１２ａ，１２ｂに挟ま
れた断熱材１２ｃとから構成されている。図示しない
が、外側の金属板１２ａの表面に、更に遮熱シートを貼
ったり遮熱塗装を施しても良い。ここで、他の遮熱板１
１，１３の構造も遮熱板１２と同様である。遮熱板１
１，１２，１３の配置は、図示例に何ら限定されないこ
とは言うまでもない。

【００１８】また、シェルター本体１０の側壁の上部に
は、シェルター本体１０の内外に空気を流通させて内部
の温度上昇を防止するために、吸気用及び排気用の換気
扇１５，１４がそれぞれ設置されている。一方、遮熱板
１１の上面には太陽電池パネル１６が配置されており、
この太陽電池パネル１６と換気扇１４，１５とはケーブ
ル１７により接続されていて、換気扇１４，１５の駆動
電源が太陽電池パネル１６から供給されるようになって
いる。太陽電池パネル１６の取付位置は、図示例に何ら
限定されない。

【００１９】更に、シェルター本体１０の内部には、側
壁に近接して、上下の開口部に吸気装置２１、送風装置
２２をシェルター室内方向に向けて取り付けてなるダク
ト２０が配置されている。そして、ダクト２０内部には
接地兼用熱交換部材２３が上下方向に配置され、その下
端部は地中内部に（例えばＬ＝１５ｍ以上の深さまで）
埋設されている。なお、ＧＬは地表面である。また、ダ
クト２０内の接地兼用熱交換部材２３には、熱交換面積
を大きくするために多数のフィン２４が設けられてい
る。前記送風装置２２は、シェルター室内の特定箇所を
集中的に空調するためにスポット的に配置しても良い。

【００２０】接地兼用熱交換部材２３は、シェルター室
内に収容される各種通信機器（図示せず）を接地し、更
に室内温度と地中温度を熱交換するために、導電性かつ
熱伝導性の材料から構成されている。具体的には、材料
として銅やアルミニウムを用いれば良く、その形状、構
造も、以下の各実施形態のように棒材、板材、パイプ材
などを使用することができる。なお、図１の実施形態で
は接地兼用熱交換部材２３として銅棒を想定している
が、銅板、銅パイプ等を使用しても良い。

【００２１】上記実施形態において、ダクト２０、吸気
装置２１、送風装置２２、接地兼用熱交換部材２３、フ
ィン２４及び換気扇１４，１５は、本発明における空調
手段を構成している。

【００２２】このように構成された本実施形態によれ
ば、地中に埋設された接地兼用熱交換部材２３の温度が
ほぼ地中温度（例えば通年で約１５°Ｃ）に保たれると
共に、吸気装置２１からダクト２０内部に取り込まれた
室内の空気が接地兼用熱交換部材２３及びフィン２４と
の接触によって熱交換し、他方の送風装置２２から再び
室内に放出される。

【００２３】従って、例えば夏期に室温が異常に上昇し
た場合には、ほぼ地中温度に維持された冷気が送風装置
２２から室内に供給され、吸気装置２１から取り込まれ
た暖気は接地兼用熱交換部材２３及びフィン２４により
再度冷却されて循環することになる。また、冬期や寒冷
地において室温が異常に低下した場合には、室温よりも
高いほぼ地中温度の空気が上記と同様の経路で室内を循
環する。これにより、シェルター室内の温度を所定範囲
に保つことができ、通信機器を常に所定の温度範囲で動
作させることができる。

【００２４】更に、必要に応じて換気扇１４，１５を駆
動することにより、シェルター室内の換気や補助的な温
度調節を行わせることができる。その際、換気扇１４，
１５の電源を太陽電池パネル１６から供給すれば、省エ
ネルギー化が可能であると共に、メンテナンスの手間が
少ない情報通信用シェルターを実現することができる。

【００２５】一方、シェルター室内に設置された各種情
報通信機器の接地端子を適宜な方法で接地兼用熱交換部
材２３に接続すれば、接地部材を別途用いることなく容
易に接地をとることができる。

【００２６】従って、本実施形態によれば、エアコン等
の空調機と接地部材とを別個に設置する場合よりも設備
費用や工事費用を低減できると共に、エアコン等に比べ
て空調手段自体の設備費用、電気代、メンテナンス費用
を低く抑えることができ、また、送風装置、吸気装置等
の制御装置も比較的簡単なもので済むため大きな経済的
効果を得ることができる。加えて、断熱材１２ｃを備え
た遮熱板１１，１２，１３は、外気温度が直接、シェル
ター室内に影響しないように作用するので、季節に関わ
らずシェルター室内の温度を所定の温度範囲内に維持す
るために寄与し、空調手段の負担を軽減する役割を果た
すものである。

【００２７】次に、図２は本発明の第２実施形態を示し
ている。この実施形態は、図２（ａ）に示す如く、折り
返された状態で地中に埋設された銅パイプ等からなる接
地兼用熱交換部材３３の両端部をシェルター室内に導
き、前記両端部に吸気装置３１、送風装置３２を連結し
て室内の上下に設置したものである。なお、３１ａ，３
２ａは通気孔、３２ｂは送風装置３２の駆動源としての
ファンを示す。このファンは送風装置３２及び吸気装置
３１の両方に設けても良い。

【００２８】また、図２（ｂ）に示すように、所定容積
を持つ密閉された空洞の熱交換容器３４を地中に埋設
し、接地兼用熱交換部材３３の端部を容器３４内で開放
しても良い。この熱交換容器３４は、その内部にほぼ地
中温度に保たれた空気を蓄えることにより、シェルター
室内の温度に対して蓄熱槽または蓄冷槽として機能す
る。

【００２９】この実施形態では、吸気装置３１、送風装
置３２、接地兼用熱交換部材３３、換気扇１４，１５、
更には熱交換容器３４が空調手段を構成している。

【００３０】上記実施形態では、接地兼用熱交換部材３
３とその内部を通過する空気が熱交換媒体として働き、
ほぼ地中温度に保たれた空気が送風装置３２から室内に
供給され、更に吸気装置３１から取り込まれて接地兼用
熱交換部材３３により熱交換される。その際、吸気装置
３１、送風装置３２を長尺の箱状に形成して多数の通気
孔３１ａ，３２ａを形成すれば、室内で効率よく空気を
循環させることが可能である。

【００３１】特に、図２（ｂ）に示すように地中に埋設
された熱交換容器３４に空気を蓄えるようにすれば、熱
交換能力ないし熱交換効率を一層高めることができる。
また、前記同様に接地兼用熱交換部材３３には室内の情
報通信機器の接地端子が接続されるため、接地部材を別
途用意する必要はない。

【００３２】次に、図３は本発明の第３実施形態を示し
ている。この実施形態の基本的な構成は図２の実施形態
と同様であるが、例えば銅パイプからなる接地兼用熱交
換部材３５の地中埋設部分を撚ることにより、その全長
を長くして大地との接触面積を大きくし、熱交換効率を
一層向上させたものである。

【００３３】本実施形態では、吸気装置３１、送風装置
３２、接地兼用熱交換部材３５、換気扇１４，１５が空
調手段を構成している。図示されていないが、接地兼用
熱交換部材３５の折返し部分を開放して図２（ｂ）のよ
うな熱交換容器３４を設けても良い。なお、本実施形態
の動作は図２とほぼ同様であるため、その詳述を省略す
る。

【００３４】図４は、本発明の第４実施形態を示してい
る。この実施形態は、例えば銅パイプからなる接地兼用
熱交換部材３６をループ状に形成し、その途中を包囲す
るように室内の上下に上部フィン装置３７、下部フィン
装置３８を設置したものであり、接地兼用熱交換部材３
６の内部を熱媒体（水や油等の液体、またはフレオンガ
ス等の気体）が循環するように構成されている。

【００３５】ここで、熱媒体が液体の場合には、下部フ
ィン装置３８に近接して媒体供給源３９としてのポンプ
が設けられ、熱媒体が気体の場合には、媒体供給源３９
としてのファンが設けられる。なお、下部フィン装置３
８を省略して上部フィン装置３７のみを設置しても良
い。また、図２（ｂ）のような熱交換容器３４を設けて
も良い。この実施形態では、媒体供給源３９、上部フィ
ン装置３７、下部フィン装置３８及び接地兼用熱交換部
材３６、換気扇１４，１５が空調手段を構成している。
また、図示されていない情報通信機器の接地端子が接地
兼用熱交換部材３６に接続され、この熱交換部材３６を
利用した接地が行われる。

【００３６】本実施形態によれば、媒体供給源３９の運
転によりほぼ地中温度に保たれた熱媒体が接地兼用熱交
換部材３６の内部を循環し、上部フィン装置３７及び下
部フィン装置３８により室内空気との間で熱交換が行わ
れる。このため、室内温度をほぼ地中温度付近に維持す
ることができ、通信機器に高温または低温による悪影響
を与えるおそれがない。更に、接地部材を別途も受ける
必要もないものである。

【００３７】図５は、本発明の第５実施形態を示してい
る。この実施形態も、図４と同様に、熱媒体としての液
体または気体を銅パイプ等からなる接地兼用熱交換部材
４０の内部に循環させるものである。すなわち、シェル
ター室内と地中との間に接地兼用熱交換部材４０がルー
プ状に配置されており、室内上部の接地兼用熱交換部材
４０を包囲するように上部フィン装置３７が設けられ、
室内下部の接地兼用熱交換部材４０にはポンプやファン
からなる媒体供給源４１が配置されている。図示されて
いないが、図４と同様に下部フィン装置を追加しても良
い。

【００３８】接地兼用熱交換部材４０の地中埋設部分
は、図のように複数回折り返されており、その全長を長
くすることによって地中と熱媒体との熱交換効率を向上
させている。このように接地兼用熱交換部材の地中埋設
部分を複数回折り返す構造は、図２や図４の実施形態に
も適用可能である。また、図２（ｂ）のような熱交換容
器３４を図５の接地兼用熱交換部材４０に適用しても良
い。

【００３９】この実施形態では、媒体供給源４１、接地
兼用熱交換部材４０及び上部フィン装置３７、換気扇１
４，１５が空調手段を構成している。また、シェルター
室内の情報通信機器の接地端子は接地兼用熱交換部材４
０に接続され、この熱交換部材４０を利用した接地が行
われる。

【００４０】図６は、本発明の第６実施形態を示してい
る。この実施形態も、熱媒体としての液体または気体を
銅パイプ等からなる接地兼用熱交換部材４２の内部に循
環させるものであるが、接地兼用熱交換部材４２の地中
埋設部分の途中には、平坦な箱状の熱交換容器４３が配
置されている。なお、情報通信機器の接地端子は接地兼
用熱交換部材４２に接続され、この熱交換部材４２を利
用した接地が行われる。

【００４１】本実施形態においては、薄型の熱交換容器
４３の表面積を大きくすることで、大地と熱媒体との熱
交換効率を向上させることができる。また、この熱交換
容器４３も低抵抗の銅などによって形成すれば、接地抵
抗の低減が可能になる。上記熱交換容器４３は、図４ま
たは図５の実施形態にも適用可能である。なお、この熱
交換容器４３や図２に示した熱交換容器３４には、浄化
槽を加工したものを使用しても良い。熱交換容器４３，
３４を地中に埋設することにより、外気温の影響を受け
にくく熱媒体の温度を一定に保つことができると共に、
錆の発生や腐食を防止して耐久性を大幅に高めることが
できる。

【００４２】以上詳述したが、各実施形態に示した接地
兼用熱交換部材の形状、構造、材質等はあくまで例示的
なものであり、本発明の技術的範囲を何ら限定するもの
ではない。すなわち、本発明は、導電性かつ熱伝導性の
接地兼用熱交換部材を用いてシェルター室内の温度と地
中温度とを熱交換するとともに、シェルター室内に設置
された各種情報通信機器の接地を行うものであり、この
着想を具体化する様々な実施形態を含むものである。

【００４３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、導電性か
つ熱伝導性の接地兼用熱交換部材によって空調手段の一
部を構成すると共に情報通信機器の接地部材を兼用する
ことができるため、従来のように空調機と接地部材をそ
れぞれ別個に用意して設置する場合に比べ、設備費用、
施工費用を大幅に低減することができる。また、従来の
空調機に比べて電気代、メンテナンス費用等のランニン
グコストを削減でき、省エネルギー化も可能である。こ
れにより、各種情報通信用シェルター自体の価格や設置
費用を低減し、その普及拡大に大きく寄与することがで
きる。更に、断熱材を備えた遮熱板や換気扇の使用によ
り空調効率を高め、また、太陽電池を換気扇の電源とし
て用いることで一層の省エネルギー化やメンテナンスの
容易化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す構成図である。

【図２】本発明の第２実施形態を示す構成図である。

【図３】本発明の第３実施形態を示す構成図である。

【図４】本発明の第４実施形態を示す構成図である。

【図５】本発明の第５実施形態を示す構成図である。

【図６】本発明の第６実施形態を示す構成図である。

【符号の説明】

１０シェルター本体１１，１２，１３遮熱板１２ａ，１２ｂ金属板１２ｃ断熱材１４，１５換気扇１６太陽電池パネル１７ケーブル２０ダクト２１，３１吸気装置２２，３２送風装置２３，３３，３５，３６，４０，４２接地兼用熱交換
部材２４フィン３１ａ，３２ａ通気孔３２ｂファン３４，４３熱交換容器３７上部フィン装置３８下部フィン装置３９，４１媒体供給源ＧＬ地表面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各種情報通信機器が収容される情報通信用
シェルターにおいて、シェルター室内温度と地中温度とを熱交換して空調を行
う導電性かつ熱伝導性の熱交換部材を、前記情報通信機
器の接地部材として兼用することを特徴とする情報通信
用シェルター。
【請求項２】請求項１記載の情報通信用シェルターにお
いて、一端が地中に埋設された導電性かつ熱伝導性の接地兼用
熱交換部材の他端をシェルター室内に配置し、この他端
を包囲するダクトの一方の開口部に送風手段を設置した
ことを特徴とする情報通信用シェルター。
【請求項３】請求項２記載の情報通信用シェルターにお
いて、ダクトの他方の開口部に吸気手段を設置したことを特徴
とする情報通信用シェルター。
【請求項４】請求項１記載の情報通信用シェルターにお
いて、導電性及び熱伝導性を有し、かつパイプ状に形成された
接地兼用熱交換部材の折返し部分を地中に埋設すると共
に、この接地兼用熱交換部材の両端開口部をシェルター
室内に配置し、一方の開口部に送風手段を設置したこと
を特徴とする情報通信用シェルター。
【請求項５】請求項４記載の情報通信用シェルターにお
いて、接地兼用熱交換部材の他方の開口部に吸気手段を設置し
たことを特徴とする情報通信用シェルター。
【請求項６】請求項１記載の情報通信用シェルターにお
いて、導電性及び熱伝導性を有し、かつパイプ状に形成された
接地兼用熱交換部材をシェルター室内及び地中を通る経
路でループ状に配置し、シェルター室内には、接地兼用熱交換部材の内部の熱媒
体を流通させるための媒体供給源と、接地兼用熱交換部
材を包囲して室内空気との間で熱交換を行うための熱交
換手段とを配置したことを特徴とする情報通信用シェル
ター。
【請求項７】請求項３〜６の何れか１項に記載した情報
通信用シェルターにおいて、密閉された熱交換容器を地中に埋設し、接地兼用熱交換
部材の地中埋設部分の一部を前記熱交換容器内で開放し
たことを特徴とする情報通信用シェルター。
【請求項８】請求項１〜７の何れか１項に記載した情報
通信用シェルターにおいて、シェルター本体の周囲に遮熱板を配置し、この遮熱板
を、表裏の金属板とこれらの金属板の間に配置される断
熱材とによって構成したことを特徴とする情報通信用シ
ェルター。
【請求項９】請求項１〜８の何れか１項に記載した情報
通信用シェルターにおいて、シェルター本体に吸気用及び排気用の換気扇をそれぞれ
備えたことを特徴とする情報通信用シェルター。
【請求項１０】請求項９に記載した情報通信用シェルタ
ーにおいて、前記換気扇の駆動電源が太陽電池であることを特徴とす
る情報通信用シェルター。