JP2004020092A

JP2004020092A - 発熱体の冷却システム

Info

Publication number: JP2004020092A
Application number: JP2002177065A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Tanaka; 田中　攻明; Akira Ito; 伊藤　彰
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】発熱体を確実に冷却することができる冷却システムを提供する。
【解決手段】外気温度が高くなって吸着工程にある関係湿度が所定値以下であるため所定の冷凍能力が発生しないとき、第１発熱体２の発熱量が低下して脱離工程にある関係湿度が所定値以上であるため所定の冷凍能力が発生しないとき、又は吸着工程にある関係湿度が所定値以下であって、かつ、脱離工程にある関係湿度が所定値以上であるため所定の冷凍能力が発生しないときには、ノズル２０から室外器８、つまり放熱器８ａの外表面に冷却水を噴霧供給することにより、冷却水の蒸発潜熱を利用して冷凍機４にて所定以上の冷凍能力を発生させる。これにより、外気温度が高い場合、つまり空冷にて吸着剤を十分に冷却できない場合や冷凍機４を稼動させるに十分な廃熱を得ることができない場合であっても、第２発熱体２を十分に冷却することができる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の発熱体を有するシステムにおいて、これら複数の発熱体を冷却する冷却システムに関するもので、例えば携帯電話基地局内の電子機器、電気機器、電気変換器、バッテリ等の冷却に用いて有効である。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
発熱体の冷却システムとして、出願人は、既に特願２００１−１８２０２９号を出願しているが、この出願では、第１発熱体から吸熱し、その吸熱した熱により稼働する吸着式冷凍機により第２発熱体を冷却している。
【０００３】
しかし、上記出願に記載の発明では、外気温度が高い場合や吸着式冷凍機を稼動させるに十分な廃熱を得ることができず、第２発熱体を十分に冷却できないおそれがある。
【０００４】
本発明は、上記点に鑑み、発熱体を確実に冷却することができる冷却システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、閉じられた空間（１）内に存在する第１発熱体（２）から吸熱し、その吸熱した熱により稼働して閉じられた空間（１）内に存在する第２発熱体（３）を冷却する冷凍装置（４）を有し、さらに、冷凍機（４）の放熱器（８）の外表面に冷却水を供給する冷却水供給手段（２０、１０ｆ、１９、１７ａ、１８、１０ｅ、１７ｂ）が設けられていることを特徴とする。
【０００６】
これにより、冷却水の蒸発潜熱を利用して冷凍機（４）の冷凍能力を増大させることができるので、外気温度が高い場合であっても、第２発熱体（２）を十分に冷却することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、冷却水供給手段（２０、１０ｆ、１９、１７ａ、１８、１０ｅ、１７ｂ）には、複数箇所から冷却水が供給され得ることを特徴とする。
【０００８】
これにより、冷却システムの信頼性を高めめることができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、冷却水供給手段（２０、１０ｆ、１９、１７ａ、１８、１０ｅ、１７ｂ）に、雨水を供給する雨水供給手段（２２）を有することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、冷却水供給手段（２０、１０ｆ、１９、１７ａ、１８、１０ｅ、１７ｂ）に、冷凍機（４）の冷却作用により発生した凝縮水を供給する凝縮水供給手段（１９、８ｄ）を有することを特徴とする。
【００１１】
これにより、冷却水を確実に供給することができるので、冷却システムの信頼性を向上させることができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明では、凝縮水供給手段（１９、８ｄ）は、冷凍機（４）の冷却能力が余剰状態にあるときに凝縮水を生成することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項６に記載の発明では、凝縮水を生成する熱交換器（８ｄ）が、放熱器（８）の空気流れ上流側に設置されていることを特徴とする。
【００１４】
これにより、放熱器（８）の冷却風温度を低下させることができるので、放熱器（８）の放冷能力、つまり冷凍機（４）の冷凍能力を向上させることができる。
【００１５】
請求項７に記載の発明では、冷凍機（４）は、蒸発した気相冷媒を吸着し、かつ、加熱されることによりその吸着していた冷媒を脱離する吸着剤を有するとともに、放熱器（８）により気相冷媒を吸着する吸着剤を冷却するように構成された吸着式冷凍機であり、さらに、冷却水供給手段（２０、１０ｆ、１９、１７ａ、１８、１０ｅ、１７ｂ）は、気相冷媒を吸着している吸着剤が収納された雰囲気の相対湿度が所定値以下であるときに、放熱器（８）の外表面に冷却水を供給することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項８に記載の発明では、冷凍機（４）は、蒸発した気相冷媒を吸着し、かつ、加熱されることによりその吸着していた冷媒を脱離する吸着剤を有するとともに、放熱器（８）により気相冷媒を吸着する吸着剤を冷却するように構成された吸着式冷凍機であり、さらに、冷却水供給手段（２０、１０ｆ、１９、１７ａ、１８、１０ｅ、１７ｂ）は、加熱されている吸着剤が収納された雰囲気の相対湿度が所定値以上であるときに、放熱器（８）の外表面に冷却水を供給することを特徴とするものである。
【００１７】
請求項９に記載の発明では、冷凍機（４）は、蒸発した気相冷媒を吸着し、かつ、加熱されることによりその吸着していた冷媒を脱離する吸着剤を有するとともに、放熱器（８）により気相冷媒を吸着する吸着剤を冷却するように構成された吸着式冷凍機であり、さらに、冷却水供給手段（２０、１０ｆ、１９、１７ａ、１８、１０ｅ、１７ｂ）は、気相冷媒を吸着している吸着剤が収納された雰囲気の相対湿度が所定値以下であって、かつ、加熱されている吸着剤が収納された雰囲気の相対湿度が所定値以上であるときに、放熱器（８）の外表面に冷却水を供給することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項１０に記載の発明では、冷凍機（４）は、蒸発した気相冷媒を吸着し、かつ、加熱されることによりその吸着していた冷媒を脱離する吸着剤を有するとともに、放熱器（８）により気相冷媒を吸着する吸着剤を冷却するように構成された吸着式冷凍機であり、さらに、冷却水供給手段（２０、１０ｆ、１９、１７ａ、１８、１０ｅ、１７ｂ）は、冷却水供給手段（２０、１０ｆ、１９、１７ａ、１８、１０ｅ、１７ｂ）に冷却水が供給されている間は放熱器（８）の外表面に冷却水を供給し続け、冷却水供給手段（２０、１０ｆ、１９、１７ａ、１８、１０ｅ、１７ｂ）への冷却水の供給が停止したときは、気相冷媒を吸着している吸着剤が収納された雰囲気の相対湿度が所定値以下である状態、及び加熱されている吸着剤が収納された雰囲気の相対湿度が所定値以上である状態のうち少なくとも一方の状態が成立したときに、放熱器（８）の外表面に冷却水を供給することを特徴とするものである。
【００１９】
請求項１１に記載の発明では、放熱器（８）は、空気流れに対して直列に並んだ複数台の放熱コア（８ａ、８ｂ）から構成されており、さらに、冷却水供給手段（２０、１０ｆ、１９、１７ａ、１８、１０ｅ、１７ｂ）は、複数台の放熱コア（８ａ、８ｂ）のうち空気流れ上流側の放熱コア（８ｂ）の外表面に冷却水を供給することを特徴とする。
【００２０】
これにより、空気流れ下流側の放熱コア（８ａ）に流れ込む冷却風の温度上昇を抑制することができるので、放熱器（８）の放熱能力を向上させることができる。
【００２１】
請求項１２に記載の発明では、放熱器（８）内を流れる媒体は、複数台の放熱コア（８ａ、８ｂ）のうち空気流れ下流側の放熱コア（８ａ）から空気流れ上流側の放熱コア（８ｂ）に向けて流れることを特徴とする。
【００２２】
これにより、媒体と冷却風とが巨視的に対向流れとなるので、放熱器（８）の放熱能力を向上させることができる。
【００２３】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る冷却システムを携帯電話基地局（以下、基地局と略す。）１内の電子機器の冷却に適用したものであって、基地局１内には、比較的発熱量が多く、かつ、高温となる電波出力用アンプ、電波出力制御盤、整流器、電子機器、電気機器及び電気変換器等からなる第１発熱体２と、第１発熱体２より低温で冷却する必要がある回路制御盤、バッテリ、電子機器、電気機器及び電気変換器等からなる第２発熱体３と、両発熱体２、３を冷却する冷凍機４（一転鎖線で囲まれた部分）とが設けられている。なお、両発熱体（電気機器）２、３は単独で（独立して）稼動するものではなく、両者２、３が連動して稼動するものである。
【００２５】
ここで、冷凍機４は、第１発熱体２から吸熱し、その吸熱した熱により吸着剤を加熱することにより稼働する吸着式冷凍機であり、以下、冷凍機４について述べる。
【００２６】
吸着器５は内部が略真空に保たれた状態で冷媒が封入された容器であり、この吸着器５内には、吸着剤と熱媒体とを熱交換する第１熱交換器（吸着コア）６と、熱媒体と吸着器５内に封入された冷媒とを熱交換する第２熱交換器（蒸発／凝縮コア）７とが収納されている。
【００２７】
なお、本実施形態では、複数個（２個）の吸着器５ａ、５ｂから構成されており、紙面右側の吸着器５ａ（以下、第１吸着器５ａと呼ぶ。）と紙面左側の吸着器５ｂ（以下、第２吸着器５ｂと呼ぶ。）とは、同じ構成であるので、両者を総称して呼ぶときは、吸着器５と表記する。
【００２８】
また、熱交換器６、７の添え字ａは第１吸着器５ａ内の熱交換器であることを示し、熱交換器６、７の添え字ｂは第２吸着器５ｂ内の熱交換器であることを示す。
【００２９】
因みに、吸着剤は、冷媒（本実施形態では、水）を吸着するとともに、加熱されることにより吸着していた冷媒を脱離するもので、本実施形態では、シリカゲルやゼオライト等の固体吸着剤を採用している。
【００３０】
また、熱媒体として、本実施形態では、エチレングリコール系の不凍液が混入された水を採用している。
【００３１】
室外器８は基地局１の建物外に配設されて熱媒体と室外空気（放熱対象）とを熱交換する室外熱交換器であり、この室外器８は、放熱器８ａ及び冷却風を送風するファン８ｃからなるもので、第１放熱器８ａは第２放熱器８ｂより冷却風流れ上流側に設けられている。
【００３２】
第１集熱器２ａは第１発熱体２で発生する熱を集めてその集めた熱と熱媒体と熱交換させる第１集熱手段であり、第２集熱器３ａは第２発熱体３で発生する熱を集めてその集めた熱と熱媒体と熱交換させる第２集熱手段であり、バルブ９ａ〜９ｅは熱媒体流れを切り替えるロータリ式バルブであり、ポンプ１０ａ〜１０ｃは熱媒体を循環させるポンプである。
【００３３】
バイパス回路１６は第１集熱器２ａにて加熱された熱媒体をバルブ９ａ〜９ｅを迂回して直接に室外器８に導く回路であり、バルブ１４ａ〜１４ｄはバイパス回路１６に熱媒体を循環させる場合と循環させない場合とを切替制御する三方バルブであり、リザーブタンク１５は熱媒体補給用の補給手段であり、ポンプ１０ｄは非常用のポンプである。
【００３４】
なお、ポンプ１０ｄは、ポンプ１０ａ〜１０ｃと異なり、停電時でも稼動することができるように非常用電源から電源の供給を受けるように設定されている。
【００３５】
ノズル２０は、放熱器８ａの外表面のうち空気流れ上流側に冷却水を噴射供給する冷却用水噴射ノズルであり、ポンプ１０ｆはノズル２０に冷却水を圧送するポンプ手段であり、タンク１９はノズル２０に供給する冷却水を一時保管するタンク手段である。
【００３６】
冷却水補給管１８は水道管に連結されてタンク１９に冷却水を補給する冷却水補給手段であり、制御バルブ１７ａは冷却水補給管１８からタンク１９に供給される冷却水量を制御するバルブである。
【００３７】
ポンプ１０ｅ及び冷却用水補給制御バルブ１７ｂは、何らかの原因により冷却水補給管１８からタンク１９に冷却水を補給することができなくなったときに、バイパス回路１６を介してリザーブタンク１５内の熱媒体をタンク１９に応急補給するための冷却水応急補給手段を構成するものである。
【００３８】
そして、本実施形態では、ノズル２０、ポンプ１０ｆ、タンク１９、制御バルブ１７ａ、冷却水補給管１８、ポンプ１０ｅ及び冷却用水補給制御バルブ１７ｂにより冷却水供給装置が構成され、この冷却水供給装置が「特許請求の範囲」に記載された冷却水供給手段に相当する。
【００３９】
次に、本実施形態に係る冷却システムの特徴的作動及びその効果を述べる。
【００４０】
１．冷凍機４の基本作動モード
このモードは、以下に述べる第１、２基本作動モードを所定時間毎に切換運転するものである。因みに、所定時間は、吸着剤に吸着されていた冷媒を脱離させるに必要な時間に基づいて適宜選定されるものである。
【００４１】
なお、本実施形態では、第１発熱体２は１５０℃以下となるように冷却（吸熱）されており、第２発熱体３は外気温度（５５℃〜６０℃）以下程度となるように冷却され、冷凍機４は７０℃以上、１００℃以下で所定の冷凍能力が発揮するように各種諸元が決定されている。
【００４２】
また、以下の作動説明からも明らかなように、冷凍機４を安定稼動させるためには、第２発熱体３の発熱量が常に第１発熱体２の発熱量以下となる必要がある。
【００４３】
１．１　第１基本作動モード
このモードでは、第２集熱器３ａと第２吸着器５ｂの第２熱交換器７ｂとの間で熱媒体を循環させることにより、第２吸着器５ｂ内の冷媒を蒸発させて第２集熱器３ａに冷却された熱媒体を供給することによって第２発熱体３を冷却するとともに、第２吸着器５ｂ内で蒸発した気相冷媒（水蒸気）を第２吸着器５ｂ内の吸着剤にて吸着する。
【００４４】
このとき、吸着剤は凝縮熱に相当する熱量を発熱し、かつ、吸着剤の温度が上昇すると吸着能力が低下するので、室外器８にて冷却された熱媒体を第２吸着器５ｂの第１熱交換器６ｂに供給することにより吸着剤を冷却する。
【００４５】
一方、第１吸着器５ａの第１熱交換器６ａには、第１集熱器２ａにて熱媒体に吸熱された熱を、熱媒体を介して第１吸着器５ａの吸着剤に供給することより吸着剤を加熱し、吸着剤に吸着していた冷媒を脱離させるとともに、第１吸着器５ａの第２熱交換器７ａに室外器８にて冷却された熱媒体を供給し、その脱離した気相冷媒（水蒸気）を第２熱交換器７ａにて冷却して凝縮させる。
【００４６】
以下、冷媒を蒸発させて冷凍能力を発揮しつつ、その蒸発した気相冷媒を吸着剤にて吸着させている状態にある吸着器５のことを、「吸着工程にある吸着器５」と呼び、吸着剤を加熱して吸着していた冷媒を脱離させつつ、その脱離した冷媒を冷却凝縮させている状態にある吸着器５のことを、「脱離工程にある吸着器５」と呼ぶ。
【００４７】
１．２　第２基本作動モード
このモードはは、第１基本作動モードとは逆に、第１吸着器５ａを吸着工程とし、第２吸着器５ｂを脱離工程とするものである。
【００４８】
具体的には、第２集熱器３ａと第１吸着器５ａの第２熱交換器７ａとの間で熱媒体を循環させることにより、第１吸着器５ａ内の冷媒を蒸発させて第２集熱器３ａに冷却された熱媒体を供給することによって第２発熱体３を冷却するとともに、第１吸着器５ａ内で蒸発した気相冷媒（水蒸気）を第１吸着器５ａ内の吸着剤にて吸着する。
【００４９】
このとき、室外器８にて冷却された熱媒体を第１吸着器５ａの第１熱交換器６ａに供給することにより吸着剤を冷却する。
【００５０】
一方、第２吸着器５ｂの第１熱交換器６ｂには、第１集熱器２ａにて熱媒体に吸熱された熱を、熱媒体を介して第２吸着器５ｂの吸着剤に供給することより吸着剤を加熱し、吸着剤に吸着していた冷媒を脱離させるとともに、第２吸着器５ｂの第２熱交換器７ｂに室外器８にて冷却された熱媒体を供給し、その脱離した気相冷媒（水蒸気）を第２熱交換器７ｂにて冷却して凝縮させる。
【００５１】
２．過熱運転モード
この運転モードは、第１発熱体２の発熱量が冷凍機４にて吸着可能な所定の熱量を超えたときに実行されるモードである。
【００５２】
具体的には、第１基本作動モードと第２基本作動モードとを切り換える際に、第１熱交換器６の熱媒体出口側を切り換えるバルブ９ｂを、第１熱交換器６の熱媒体入口側を切り換えるバルブ９ａより先に切り換え作動させた後、所定時間が経過した後、バルブ９ａを作動させるものである。
【００５３】
これにより、第１集熱器２ａにて熱媒体に吸熱された熱は、吸着材（冷凍機４）に供給されることなく、室外器８より外気中に放熱される。
【００５４】
なお、過熱運転モードが実行される時間は、第１発熱体２の発熱量、冷凍機４にて吸着可能な熱量、及び外気温度等に基づいて適宜選定されるものである。
【００５５】
３．少熱運転モード
このモードは、第１発熱体２の発熱量が、冷凍機４を稼働させるに必要な所定量の熱量を下回ったときに実行されるモードである。
【００５６】
具体的には、第１基本作動モードと第２基本作動モードとを切り換える際に、第１熱交換器６の熱媒体入口側を切り換えるバルブ９ａを、第１熱交換器６の熱媒体出口側を切り換えるバルブ９ｂより先に切り換え作動させた後、所定時間が経過した後、バルブ９ｂを作動させるものである。
【００５７】
これにより、吸着剤を加熱するために第１熱交換器６に供給されていた熱媒体が、室外器８に流れることなく、第１集熱器２ａに戻ってくるので、第１発熱体２で発生した熱を無駄なく冷凍機４に供給することができる。
【００５８】
なお、少熱運転モードが実行される時間も過熱運転モード時と同様に、第１発熱体２の発熱量、冷凍機４にて吸着可能な熱量、及び外気温度等に基づいて適宜選定されるものである。
【００５９】
４．直接冷却モード
このモードは、冬場等の外気温度が十分に低くなり、外気温度が第２発熱体３の冷却温度（第２発熱体３の許容耐熱温度）より低いとき、又は冷凍機４が故障したときに実行されるモードであり、ポンプ１０ａ、１０ｂを停止させるとともに、第１発熱体２（第１集熱器２ａ）には、第１放熱器８ａのみにて冷却された熱媒体が供給され、第２発熱体３（第２集熱器３ａ）には、第１放熱器８ａ及び第２放熱器８ｂにて冷却された熱媒体が供給される。
【００６０】
なお、外気温度は、図示しない外気温度センサ（外気温度検出手段）により検出しており、本実施形態では、検出値が１５℃以下となったときにこのモードを実行する。
【００６１】
また、冷凍機４が故障したか否かの判断は、吸着器５内の圧力が所定値（本実施形態では、７０ＫＰａ）以上となったとき、吸着工程にある吸着器５の第２熱交換器７から流出する熱媒体の温度が所定値（本実施形態では、２０℃）以上となったとき、吸着工程にある吸着器５の第２熱交換器７から流出する熱媒体の温度が第２熱交換器７の入口における熱媒体温度と等しくなったとき、及び吸着器５の第１熱交換器６に流入する熱媒体温度と第１熱交換器６から流出する熱媒体温度とが等しくなったときのいずれかの場合に冷凍機４が故障したものと見なしている。
【００６２】
５．冷却能力が不足したときの冷却モード
冷凍機４は、前述したように、冷媒を蒸発させて冷凍能力を発揮しつつ、その蒸発した気相冷媒を吸着剤にて吸着することにより冷凍能力を持続的に発揮するとともに、第１基本作動モードと第２基本作動モードとを交互に切り換え運転することにより吸着剤の吸着能力が飽和した後も連続的に冷凍能力を発揮させている。
【００６３】
一方、吸着剤は、その種類によって具体的な特性は相違するものの、図２に示すように、概ね吸着剤が収納された雰囲気の相対湿度の上昇に応じて吸着可能な水分量（吸着量）が増大する。なお、以下、「吸着剤が収納された雰囲気の相対湿度」を関係湿度と呼ぶ。
【００６４】
したがって、外気温度が高く、吸着工程にある吸着剤を十分に冷却することができないときは、吸着剤が気相冷媒を吸着する際に発生する吸着熱により関係湿度が上昇して吸着剤の吸着能力が低下してしまう。
【００６５】
そして、吸着能力が低下すると、吸着器５内の圧力が上昇するため、冷媒の蒸発が減少又は停止し、冷凍能力が低下又は停止してしまう。
【００６６】
また、第１発熱体２で発生する熱量及び温度が低いと、熱脱離工程にある吸着剤を十分に加熱することができないの、関係湿度を十分に低下させることができず、十分な量の冷媒を吸着剤から脱離させることができない。
【００６７】
そして、十分な量の冷媒を吸着剤から脱離させることができないと、吸着工程時に十分な量の冷媒を蒸発させることができないので、冷凍能力が低下を招いてしまう。
【００６８】
そこで、本実施形態では、外気温度が高くなって吸着工程にある関係湿度が所定値以下であるため所定の冷凍能力が発生しないとき、第１発熱体２の発熱量が低下して脱離工程にある関係湿度が所定値以上であるため所定の冷凍能力が発生しないとき、又は吸着工程にある関係湿度が所定値以下であって、かつ、脱離工程にある関係湿度が所定値以上であるため所定の冷凍能力が発生しないときには、ノズル２０から室外器８、つまり放熱器８ａの外表面に冷却水を噴霧供給することにより、冷却水の蒸発潜熱を利用して冷凍機４にて所定以上の冷凍能力を発生させる。
【００６９】
これにより、外気温度が高い場合、つまり空冷にて吸着剤を十分に冷却できない場合や冷凍機４を稼動させるに十分な廃熱を得ることができない場合であっても、第２発熱体２を十分に冷却することができる。
【００７０】
また、本実施形態では、空冷を基本として発熱体の冷却を行うので、仮に冷却水供給装置が不具合が発生しても、空冷にて冷凍機４を稼動させることができる。したがって、冷却システム全体が停止してしまうことを防止できるので、冷却システムの信頼性を高めることができる。
【００７１】
延いては、冷却システムの信頼性を高めつつ、外気温度が高い場合や冷凍機４を稼動させるに十分な廃熱を得ることができない場合であっても、第２発熱体２を十分に冷却することができる。
【００７２】
また、何らかの原因により冷却水補給管１８からタンク１９に冷却水を補給することができなくなったときには、バイパス回路１６を介してリザーブタンク１５内の熱媒体をタンク１９に応急補給するので、冷却水供給装置は、複数箇所から冷却水が供給され得るように構成されたことなる。したがって、冷却システムの信頼性を高めめることができる。
【００７３】
（第２実施形態）
本実施形態は、図３に示すように、室外器８を放熱器を空気流れに対して直列に並んだ第１、２放熱器８ａ、８ｂにて構成してするととともに、脱離工程にある吸着器５から流出した熱媒体を空気流れ下流側の第１放熱器８ａから空気流れ上流側の第２放熱器８ｂに向けて流し、かつ、冷却水供給装置は空気流れ上流側の第２放熱器８ｂの表面に冷却水を供給するようにしたものである。
【００７４】
また、第１実施形態では、ノズル２０にて冷却水を噴霧していたが、本実施形態では、分配器２１により第２放熱器８ｂ側全体に均等に冷却水を供給することにより、冷却水が飛び散ることを防止している。
【００７５】
これにより、第２放熱器８ｂに供給された冷却水の全てを冷却に利用するできるので、冷凍機４の冷凍能力を確実に向上させることができる。
【００７６】
なお、本実施形態では、少なくとも第２放熱器８ｂの表面（特に、チューブやフィン等の放熱部）に濡れ性を向上させる表面処理を施すことにより、第２放熱器８ｂの表面が均等に濡れるようにしている。因みに、表面処理としては、親水性アクリル系樹脂処理、ノンクロメート処理、及びリン酸クロメート＋有機系処理等がある。
【００７７】
また、空気流れ上流側の第２放熱器８ｂに冷却水を供給するので、空気流れ下流側の第１放熱器８ａに流れ込む冷却風の温度上昇を抑制することができ、室外器８の放熱能力を向上させることができる。
【００７８】
また、熱媒体を空気流れ下流側の第１放熱器８ａから空気流れ上流側の第２放熱器８ｂに向けて流すので、熱媒体と冷却風とが巨視的に対向流れとなるので、室外器８の放熱能力を向上させることができる。
【００７９】
したがって、本実施形態では、第１実施形態に係る冷却システムより少ない量の冷却水にて第１実施形態に係る冷却システムと同等の冷凍能力を得ることができる。
【００８０】
（第３実施形態）
本実施形態は、第２実施形態の変形例である。具体的には、図４に示すように、冷凍機４の冷却作用により凝縮水を発生させる熱交換器８ｄを室外器８、つまり第２放熱器８ｂの空気流れ上流側に設置するとともに、タンク１９を熱交換器８ｄの下方側に配置して熱交換器８ｄにて生成された凝縮水がタンク１９に供給されるようにし構成し、冷凍機４の冷却能力が余剰状態にあるときに、バルブ１７ｃを開いて冷凍機４にて生成された低温の冷却水を熱交換器８ｄに導いて凝縮水を生成するものである。
【００８１】
なお、本実施形態では、タンク１９及び熱交換器８ｄにより、「特許請求の範囲に記載された凝縮水供給手段が構成される。
【００８２】
これにより、冷却水を確実にタンク１９に溜めることができるので、冷却システムの信頼性をさらに向上させることができる。
【００８３】
また、熱交換器８ｄを室外器８の空気流れ上流側に設置しているので、室外器８の冷却風温度を低下させることができるので、室外器８の放冷能力、つまり冷凍機４の冷凍能力を向上させることができる。
【００８４】
（第４実施形態）
本実施形態は、図５〜７に示すように、雨水を捕捉してタンク１９に供給する雨水供給手段をなす雨水捕集タンク２２を設けたものである。
【００８５】
なお、図５は第１実施形態に対して本実施形態を適用したものであり、図６は第２実施形態に対して本実施形態を適用したものであり、図７は第３実施形態に対して本実施形態を適用したものである。
【００８６】
（第５実施形態）
上述の実施形態では、吸着工程にある吸着剤の関係湿度が所定値以下である状態、及び脱離工程にある吸着剤の関係湿度が所定値以上である状態のうち少なくとも一方の状態が成立したときに、室外器８の外表面に冷却水を供給するしたが、本実施形態は、水道等により冷却水が供給されている間は、常に室外器８の外表面に冷却水を供給し続け、冷却水の供給が停止したときは、吸着工程にある吸着剤の関係湿度が所定値以下である状態、及び脱離工程にある吸着剤の関係湿度が所定値以上である状態のうち少なくとも一方の状態が成立したときに、室外器８の外表面に冷却水を供給するものである。
【００８７】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、水道水をタンク１９に供給したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８８】
また、上述の実施形態では、基地局にを例に本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ビル、地下室、工場、倉庫、住宅、車庫及び車両等の空間内に配設された複数種類の発熱体（例えば、ガスタービンエンジン、ガスエンジン、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン、燃料電池、電子機器、電気機器、電気変換器、蓄電池、動物（人間を含む。）等）の冷却に適用することができる。
【００８９】
また、空間は密閉された空間に限定されるものではなく、開空間であってもよい。
【００９０】
また、冷媒は水に限定されるものではなく、アルコール等のその他のものであってもよい。
【００９１】
また、上述の実施形態では吸着剤（吸着媒体）として固体吸着剤を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、臭化リチウムやアンモニア等の吸収液を含浸させたハイニカム構造状の吸収体を用いてもよい
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る冷却システムの模式図である。
【図２】吸着剤の水分脱着特性（相対湿度と水分吸着量との関係）を示すグラフである。
【図３】本発明の第２実施形態に係る冷却システムの模式図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る冷却システムの模式図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る冷却システムの模式図である。
【図６】本発明の第４実施形態の変形例に係る冷却システムの模式図である。
【図７】本発明の第４実施形態の変形例に係る冷却システムの模式図である。
【符号の説明】
４…吸着式冷凍機、５…吸着器、８…室外器、８ａ…放熱器、
１９…タンク、２０…ノズル。

Claims

閉じられた空間（１）内に存在する第１発熱体（２）から吸熱し、その吸熱した熱により稼働して閉じられた空間（１）内に存在する第２発熱体（３）を冷却する冷凍装置（４）を有し、
さらに、前記冷凍機（４）の放熱器（８）の外表面に冷却水を供給する冷却水供給手段（２０、１０ｆ、１９、１７ａ、１８、１０ｅ、１７ｂ）が設けられていることを特徴とする発熱体の冷却システム。
前記冷却水供給手段（２０、１０ｆ、１９、１７ａ、１８、１０ｅ、１７ｂ）には、複数箇所から冷却水が供給され得ることを特徴とする請求項１に記載の発熱体の冷却システム。
前記冷却水供給手段（２０、１０ｆ、１９、１７ａ、１８、１０ｅ、１７ｂ）に、雨水を供給する雨水供給手段（２２）を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の発熱体の冷却システム。
前記冷却水供給手段（２０、１０ｆ、１９、１７ａ、１８、１０ｅ、１７ｂ）に、前記冷凍機（４）の冷却作用により発生した凝縮水を供給する凝縮水供給手段（１９、８ｄ）を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の発熱体の冷却システム。
前記凝縮水供給手段（１９、８ｄ）は、前記冷凍機（４）の冷却能力が余剰状態にあるときに凝縮水を生成することを特徴とする請求項４に記載の発熱体の冷却システム。
凝縮水を生成する熱交換器（８ｄ）が、前記放熱器（８）の空気流れ上流側に設置されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の発熱体の冷却システム。
前記冷凍機（４）は、蒸発した気相冷媒を吸着し、かつ、加熱されることによりその吸着していた冷媒を脱離する吸着剤を有するとともに、前記放熱器（８）により気相冷媒を吸着する前記吸着剤を冷却するように構成された吸着式冷凍機であり、
さらに、前記冷却水供給手段（２０、１０ｆ、１９、１７ａ、１８、１０ｅ、１７ｂ）は、気相冷媒を吸着している前記吸着剤が収納された雰囲気の相対湿度が所定値以下であるときに、前記放熱器（８）の外表面に冷却水を供給することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の発熱体の冷却システム。
前記冷凍機（４）は、蒸発した気相冷媒を吸着し、かつ、加熱されることによりその吸着していた冷媒を脱離する吸着剤を有するとともに、前記放熱器（８）により気相冷媒を吸着する前記吸着剤を冷却するように構成された吸着式冷凍機であり、
さらに、前記冷却水供給手段（２０、１０ｆ、１９、１７ａ、１８、１０ｅ、１７ｂ）は、加熱されている前記吸着剤が収納された雰囲気の相対湿度が所定値以上であるときに、前記放熱器（８）の外表面に冷却水を供給することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の発熱体の冷却システム。
前記冷凍機（４）は、蒸発した気相冷媒を吸着し、かつ、加熱されることによりその吸着していた冷媒を脱離する吸着剤を有するとともに、前記放熱器（８）により気相冷媒を吸着する前記吸着剤を冷却するように構成された吸着式冷凍機であり、
さらに、前記冷却水供給手段（２０、１０ｆ、１９、１７ａ、１８、１０ｅ、１７ｂ）は、気相冷媒を吸着している前記吸着剤が収納された雰囲気の相対湿度が所定値以下であって、かつ、加熱されている前記吸着剤が収納された雰囲気の相対湿度が所定値以上であるときに、前記放熱器（８）の外表面に冷却水を供給することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の発熱体の冷却システム。
前記冷凍機（４）は、蒸発した気相冷媒を吸着し、かつ、加熱されることによりその吸着していた冷媒を脱離する吸着剤を有するとともに、前記放熱器（８）により気相冷媒を吸着する前記吸着剤を冷却するように構成された吸着式冷凍機であり、
さらに、前記冷却水供給手段（２０、１０ｆ、１９、１７ａ、１８、１０ｅ、１７ｂ）は、前記冷却水供給手段（２０、１０ｆ、１９、１７ａ、１８、１０ｅ、１７ｂ）に冷却水が供給されている間は前記放熱器（８）の外表面に冷却水を供給し続け、前記冷却水供給手段（２０、１０ｆ、１９、１７ａ、１８、１０ｅ、１７ｂ）への冷却水の供給が停止したときは、気相冷媒を吸着している前記吸着剤が収納された雰囲気の相対湿度が所定値以下である状態、及び加熱されている前記吸着剤が収納された雰囲気の相対湿度が所定値以上である状態のうち少なくとも一方の状態が成立したときに、前記放熱器（８）の外表面に冷却水を供給することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の発熱体の冷却システム。
前記放熱器（８）は、空気流れに対して直列に並んだ複数台の放熱コア（８ａ、８ｂ）から構成されており、
さらに、前記冷却水供給手段（２０、１０ｆ、１９、１７ａ、１８、１０ｅ、１７ｂ）は、前記複数台の放熱コア（８ａ、８ｂ）のうち空気流れ上流側の放熱コア（８ｂ）の外表面に冷却水を供給することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の発熱体の冷却システム。
前記放熱器（８）内を流れる媒体は、前記複数台の放熱コア（８ａ、８ｂ）のうち空気流れ下流側の放熱コア（８ａ）から空気流れ上流側の放熱コア（８ｂ）に向けて流れることを特徴とする請求項１１に記載の発熱体の冷却システム。