JP2004108673A - Cooling system of heat generation body - Google Patents

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JP2004108673A
JP2004108673A JP2002272716A JP2002272716A JP2004108673A JP 2004108673 A JP2004108673 A JP 2004108673A JP 2002272716 A JP2002272716 A JP 2002272716A JP 2002272716 A JP2002272716 A JP 2002272716A JP 2004108673 A JP2004108673 A JP 2004108673A
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JP
Japan
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heating element
heat
cooling
heat generation
cooling means
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Withdrawn
Application number
JP2002272716A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiji Inoue
井上 誠司
Mitsuharu Inagaki
稲垣 充晴
Kazutoshi Nishizawa
西沢 一敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To sufficiently cool a second heat generation body when heat generation amount of a first heat generation body is reduced while suppressing increase in manufacturing cost of a cooling system. <P>SOLUTION: Heat medium cooled by outside air in an outdoor heat exchanger 8 is circulated in an auxiliary cooling device 17 to assist cooling of the second heat generation body 3 when performing normal operation. When an abnormality occurs in a refrigerator 4, valves 14b, 14d are operated, and heat medium heated in a first heat collection device 2a is directly led into the outdoor heat exchanger 8 through a bypass circuit 16 to cool the first heat generation body 2. Consequently, even if heat generation amount of the first heat generation body 2 is reduced and refrigeration capacity generated in the refrigerator 4 is reduced, it is possible to cool the second heat generation body 3 without providing a new cooling means and exposing the second heat generation body 3 to outside air containing much dust directly. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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】
従来の発熱体の冷却システムは、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って第2発熱体を冷却している(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−100891号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、第1発熱体の発熱量が低下すると、吸着式冷凍機で発生する冷凍能力が低下するため、上記発明において、第1発熱体の発熱量が低下すると、第2発熱体を十分に冷却することができなくなるおそれがある。
【0005】
これに対しては、例えば外気を導入することにより直接に外気にて第2発熱体を冷却する手段が考えられるが、一般的に、電子機器や電気機器等の発熱体は耐塵埃性が低いので、塵埃を多量に含む外気中に電子機器や電気機器等を直接に晒すことは行うべきでない。
【0006】
しかし、第1発熱体の発熱量低下に備えた専用の冷却手段を別途設けると、冷却システムの製造原価上昇を招いてしまう。
【0007】
また、第1、2発熱体と耐熱温度が異なる第3発熱体が存在する場合において、第3発熱体を冷却するためだけの冷却手段を別途設けると、冷却システムの製造原価上昇を招いてしまう。
【0008】
本発明は、上記点に鑑み、第1には、従来と異なる新規な冷却システムを提供し、第2には、冷却システムの製造原価上昇を抑制しながら、第1発熱体の発熱量が低下した際に第2発熱体を十分に冷却し、第3には、冷却システムの製造原価上昇を抑制しながら、第3発熱体を冷却することを目的とする。
【0009】
【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、第1発熱体(2)から吸熱し、その吸熱した熱により稼働する第1冷却手段(4)によって第2発熱体(3)を冷却するとともに、第1冷却手段(4)が故障したときに、第1発熱体(2)を冷却する第2冷却手段(8、14b、14d、16)を有する発熱体の冷却システムにおいて、第1冷却手段(4)が正常稼動している場合に、第2冷却手段(8、14b、14d、16)にて第2発熱体(3)を冷却することができるように構成されていることを特徴とする。
【0010】
これにより、新たな冷却手段を設けることなく、第1発熱体(2)の発熱量が低下して第1冷却手段(4)で発生する冷凍能力が低下した場合であっても、塵埃を多量に含む外気中に第2発熱体(3)を直接に晒すことなく第2発熱体(3)を冷却することができる。
【0011】
請求項2に記載の発明では、第1発熱体(2)から吸熱し、その吸熱した熱により稼働する第1冷却手段(4)によって第2発熱体(3)を冷却する発熱体の冷却システムにおいて、第3発熱体(19)を冷却する第2冷却手段(8、14b、14d、16)を有し、第1冷却手段(4)が故障したときに、第1発熱体(2)を第2冷却手段(8、14b、14d、16)にて冷却することを特徴とする。
【0012】
これにより、冷却システムの信頼性を高めつつ、新たな冷却手段を設けることなく、第3発熱体(19)を冷却することができる。
【0013】
請求項3に記載の発明では、第2冷却手段(8、14b、14d、16)は、吸熱した熱を熱媒体を介して第1、2発熱体(2、3)が収納された空間外に放出することを特徴とするものである。
【0014】
請求項4に記載の発明では、第1冷却手段(4)は、蒸発した気相冷媒を吸着するとともに、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して構成された吸着式冷凍機であり、さらに、吸着剤が封入された吸着器(5)は、空間内に収納されていることを特徴とするものである。
【0015】
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。
【0016】
【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る。
【0017】
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、電気変換器及びモデム等からなる第2発熱体3と、両発熱体2、3を冷却する冷凍機4(一点鎖線で囲まれた部分)とが設けられている。なお、両発熱体2、3は単独で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。
【0018】
ここで、第1冷却手段をなす冷凍機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、吸着式冷凍機(冷凍機4)について述べる。
【0019】
なお、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。
【0020】
また、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7とが収納されている。
【0021】
因みに、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。
【0022】
なお、本実施形態に係る冷凍機4は、複数個の吸着器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。
【0023】
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、bは第2吸着器5b内の熱交換器であることを示し、紙面右側の吸着器5aを以下、第1吸着器5aと呼び、紙面左側の吸着器5bを以下、第2吸着器5bと呼ぶ。
【0024】
室外熱交換器8は携帯電話基地局1の建物外に配設されて熱媒体と室外空気(放熱対象)とを熱交換するものであり、この室外熱交換器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。
【0025】
また、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ものであり、第2集熱器、つまり冷却器3aは冷凍機4にて冷却された熱媒体と第2発熱体3に吹き付けられる冷却風とを熱交換してこの冷却風を冷却する熱交換器である。
【0026】
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〜10dは熱媒体を循環させるものである。
【0027】
また、バイパス回路16は、冷凍機4が故障したときに、第1集熱器2aにて加熱された熱媒体をバルブ9a〜9dを迂回して直接に室外熱交換器8に導く熱媒体通路であり、バルブ14b、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、冷却システム内を熱媒体量を補給又は余剰熱媒体を蓄える熱媒体タンクである。
【0028】
補助冷却器17は媒体回路17aを介してバイパス回路16に接続された熱交換器であり、本実施形態では、冷凍機4に故障が発生していない正常稼働時には、室外熱交換器8にて外気で冷却された熱媒体を補助冷却器17に導いて第2発熱体3の冷却を補助するものである。
【0029】
具体的には、図2に示すように、第2発熱体3の下方側に冷却器3aを配置し、第2発熱体3の上方側に補助冷却器17及び送風機18を配置するとともに、第2発熱体3を通過した直後の高温空気を補助冷却器17にて冷却し、補助冷却器17にて冷却された空気を冷却器3aにて更に冷却して第2発熱体3に供給することにより、第2発熱体3の冷却を補助するものである。
【0030】
なお、本実施形態では、冷却器3a、補助冷却器17及び第2発熱体3を覆うような壁部材を構成するラック3bにより冷却風が第2発熱体3を迂回して流れることを防止して第2発熱体3を確実に冷却するようにしている。
【0031】
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。
【0032】
なお、本実施形態に係る冷却システムの基本的作動は、特開2002−100891号公報に記載の発明と同様であるので、基本的作動の説明は省略する。
【0033】
1.正常稼働時
室外熱交換器8にて外気で冷却された熱媒体を補助冷却器17に循環させて第2発熱体3の冷却を補助する。
【0034】
これにより、新たな冷却手段を設けることなく、第1発熱体2の発熱量が低下して冷凍機4で発生する冷凍能力が低下した場合であっても、塵埃を多量に含む外気中に第2発熱体3を直接に晒すことなく第2発熱体3を冷却することができる。
【0035】
2.冷凍機4に異常が発生したとき
何らかの理由によりバルブ9a〜9eに作動不良が発生する等して冷凍機4に異常が発生したときには、バルブ14b、14dを作動させて、第1集熱器2aにて加熱された熱媒体をバイパス回路16を経由して直接に室外熱交換器8に導き、第1発熱体2の冷却を行う。
【0036】
なお、この作動説明から明らかなように、本実施形態では、バイパス回路16、室外熱交換器8及びバルブ14b、14dにより「特許請求の範囲」に記載された第2冷却手段が構成されている。
【0037】
因みに、冷却システム内の機器に作動不良が発生したときには、電話回線等の通信手段により冷却システムを管理する管理会社等に作動不良が発生した旨が自動的に伝達されるように構成されており、作動不良が発生したときには、サービス員がその作動不良が発生した冷却システムの修理を行う。
【0038】
これにより、冷凍機4に作動不良が発生した際に第1発熱体2を冷却することができるので、冷却システムの信頼性を高めることができる。
【0039】
なお、本実施形態では、冷凍機4に異常が発生したときには、第1集熱器2aと室外熱交換器8との間のみで熱媒体を循環させたが、第1集熱器2a及び補助冷却器17と室外熱交換器8との間で熱媒体を循環させてもよいことは言うまでもない。
【0040】
(第2実施形態)
第1実施形態では、第2冷却手段をなすバイパス回路16及び室外熱交換器8等にて第2発熱体3の冷却を補助していたが、本実施形態は、図3に示すように、正常稼働時には、バイパス回路16及び室外熱交換器8等からなる第2冷却手段にて第3発熱体19を冷却し、冷凍機4に異常が発生したときには、第1集熱器2aにて加熱された熱媒体をバイパス回路16を経由して直接に室外熱交換器8に導き、第1発熱体2の冷却を行うものである。
【0041】
なお、第3発熱体19は、第2発熱体3より耐熱温度が高く、かつ、第1発熱体2より発熱量が小さいものであり、具体的には、第1発熱体2はパワートランジスタ等のパワー素子であり、第3発熱体19はDC−DCコンバータや電解コンデンサ等のパワートランジスタに比べて耐熱温度が低い電子機器である。
【0042】
因みに、図4は第1発熱体2及び第3発熱体19用の集熱器を示す図であり、アルミニウム又は銅等の熱伝導率が高い金属製の集熱ブロック20は、第1発熱体2及び第3発熱体19で発生した熱を速やかに伝達するシリコングリース等の熱伝導グリースを介して第1発熱体2及び第3発熱体19に圧着しているとともに、熱媒体が循環する通路が内部に形成されている。
【0043】
また、集熱ブロック20のうち第1発熱体2が圧着された部位と第3発熱体19が圧着された部位との間には、熱伝導断面積を縮小させる空隙をなす溝部20a及び穴部20bが設けられている。
【0044】
なお、図5に示すように本実施形態においても、ラック3bを設けて冷却風が第2発熱体3を迂回して流れることを防止している。
【0045】
したがって、本実施形態では、冷却システムの信頼性を高めつつ、新たな冷却手段を設けることなく、第3発熱体19を冷却することができる。
【0046】
なお、本実施形態では、冷凍機4に異常が発生したときには、第1集熱器2aと室外熱交換器8との間のみで熱媒体を循環させたが、第1集熱器2a及び第3発熱体19と室外熱交換器8との間で熱媒体を循環させてもよいことは言うまでもない。
【0047】
(第3実施形態)
上述の実施形態では、冷凍機4と発熱体2、3等とが異なる空間内に配置されていたが、本実施形態は、図6、7に示すように、冷凍機4(室外熱交換器8は除く。)と発熱体2、3等とを同一の空間、つまり基地局内に配置したものである。
【0048】
これにより、熱媒体用の配管を短縮することが可能となるので、熱ロス低減により冷却能力の向上及び製造原価低減を図ることができる。
【0049】
因みに、図6は第1実施形態に対して本実施形態を実施した例であり、図7は第2実施形態に対して本実施形態を実施した例である。
【0050】
(その他の実施形態)
上述の実施形態では上方側に送風機18を配置したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば下方側に送風機18を配置してもよい。
【0051】
また、上述の実施形態ではラック3bを設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ラック3bを廃止してもよい。
【0052】
また、上述の実施形態では、冷凍機4として吸着式(吸収式)冷凍機を用いたが本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、廃熱にて過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気にてエジェクタポンプを稼動させて冷媒を蒸発させる冷凍機であってもよい。
【0053】
また、熱媒体は上述の実施形態に示されたもののみ限定されるものではなく、例えば水やアンモニア等の自然冷媒や、フロリナート等のフッ化炭素系冷媒、HCFC123、HFC134a等のフロン系冷媒、メタノール、エタノール等のアルコール系冷媒、アセトン等のケトン系冷媒等が考えられる。
【0054】
また、上述の実施形態では、携帯電話基地局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、蓄電池等)の冷却に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の本発明の第1実施形態に係る冷却システムの模式図である。
【図2】本発明の本発明の第1実施形態に係る冷却システムの拡大図である。
【図3】本発明の本発明の第2実施形態に係る冷却システムの模式図である。
【図4】本発明の本発明の第2実施形態に係る集熱器の二面図である。
【図5】本発明の本発明の第2実施形態に係る冷却システムの拡大図である。
【図6】本発明の本発明のその他の実施形態に係る冷却システムの拡大図である。
【図7】本発明の本発明のその他の実施形態に係る冷却システムの拡大図である。
【符号の説明】
1…携帯電話基地局、2…第1発熱体、3…第2発熱体、
4…吸着式冷凍機、5…吸着器、8…室外熱交換器、
16…バイパス回路、17…補助冷却器。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cooling system that cools a plurality of heating elements in a system having a plurality of heating elements, and is used for cooling electronic devices, electric devices, electric converters, batteries, and the like in a mobile phone base station. It is valid.
[0002]
[Prior art]
In a conventional heating element cooling system, heat is absorbed from a first heating element, and the second heating element is cooled by an adsorption refrigerator operated by the absorbed heat (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-100891
[Problems to be solved by the invention]
However, when the calorific value of the first heating element decreases, the refrigerating capacity generated in the adsorption refrigerator decreases. Therefore, in the above invention, when the calorific value of the first heating element decreases, the second heating element is sufficiently cooled. May not be possible.
[0005]
For this purpose, for example, means for directly cooling the second heating element with the outside air by introducing the outside air can be considered, but generally, the heating element such as an electronic device or an electric device has low dust resistance. Therefore, it is not necessary to directly expose electronic devices and electric devices to the outside air containing a large amount of dust.
[0006]
However, if a dedicated cooling means is separately provided in preparation for a decrease in the amount of heat generated by the first heating element, the manufacturing cost of the cooling system will increase.
[0007]
Further, in the case where there is a third heating element having a different heat resistance temperature from the first and second heating elements, if a cooling means only for cooling the third heating element is separately provided, the manufacturing cost of the cooling system will increase. .
[0008]
In view of the above, the present invention provides, firstly, a new cooling system different from the conventional one, and secondly, the heat generation amount of the first heating element is reduced while suppressing an increase in the manufacturing cost of the cooling system. The third object is to sufficiently cool the second heating element when performing the cooling operation, and thirdly, to cool the third heating element while suppressing an increase in the manufacturing cost of the cooling system.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, heat is absorbed from the first heating element (2) and the second cooling means (4) is operated by the absorbed heat. A heating element having a second cooling means (8, 14b, 14d, 16) for cooling the first heating element (2) when the first cooling means (4) fails while cooling the body (3). In the cooling system, when the first cooling means (4) is operating normally, the second heating element (3) can be cooled by the second cooling means (8, 14b, 14d, 16). It is characterized by comprising.
[0010]
Accordingly, a large amount of dust can be generated without providing a new cooling unit, even when the heat generation amount of the first heating element (2) is reduced and the refrigerating capacity generated in the first cooling unit (4) is reduced. The second heat generating element (3) can be cooled without directly exposing the second heat generating element (3) to the outside air included in (1).
[0011]
According to the second aspect of the present invention, a cooling system for a heating element that absorbs heat from the first heating element (2) and cools the second heating element (3) by the first cooling means (4) operated by the absorbed heat. , A second cooling means (8, 14b, 14d, 16) for cooling the third heating element (19), and when the first cooling means (4) fails, the first heating element (2) is removed. It is characterized by cooling by the second cooling means (8, 14b, 14d, 16).
[0012]
Thereby, the third heating element (19) can be cooled without providing a new cooling means while increasing the reliability of the cooling system.
[0013]
According to the third aspect of the present invention, the second cooling means (8, 14b, 14d, 16) transfers the absorbed heat to the outside of the space in which the first and second heating elements (2, 3) are housed via the heat medium. Characterized in that it is released to the public.
[0014]
In the invention described in claim 4, the first cooling means (4) has an adsorbent that adsorbs the evaporated gas-phase refrigerant and desorbs the adsorbed refrigerant when heated. And an adsorber (5) filled with an adsorbent is housed in a space.
[0015]
Incidentally, the reference numerals in parentheses of the respective means are examples showing the correspondence with specific means described in the embodiments described later.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
In the present embodiment, the cooling system according to the present invention is applied to cooling of an electronic device in a mobile phone base station (hereinafter, abbreviated as a base station) 1.
[0017]
In the base station 1, a first heating element 2 including a radio wave output amplifier, a radio wave output control panel, a rectifier, an electronic device, an electric device, an electric converter, and the like, which generates a relatively large amount of heat and has a high temperature; A second heating element 3 including a circuit control panel, a battery, an electronic device, an electric device, an electric converter, a modem, and the like that need to be cooled at a lower temperature than the first heating element 2, and a refrigeration unit that cools both the heating elements 2, 3 Machine 4 (portion surrounded by a dashed line). The two heating elements 2 and 3 do not operate independently, but both operate in conjunction with each other.
[0018]
Here, the refrigerator 4 serving as the first cooling means is an adsorption refrigerator which operates by absorbing heat from the first heating element 2 and heating the adsorbent by the absorbed heat. (Refrigerator 4) will be described.
[0019]
The adsorbent adsorbs the refrigerant (in the present embodiment, water) and desorbs the adsorbed refrigerant by being heated. In the present embodiment, the adsorbent is a solid adsorbent such as silica gel or zeolite. Is adopted.
[0020]
The adsorber 5 is a container in which a refrigerant is sealed in a state where the inside of the adsorber is kept substantially in a vacuum. The adsorber 5 includes a first heat exchanger 6 for exchanging heat between the adsorbent and the heat medium. And a second heat exchanger 7 for exchanging heat between the heat medium and the refrigerant sealed in the adsorber 5.
[0021]
Incidentally, in the present embodiment, water mixed with an ethylene glycol-based antifreeze is employed as the heat medium.
[0022]
The refrigerator 4 according to the present embodiment includes a plurality of adsorbers 5a and 5b, and a right adsorber 5a (hereinafter, referred to as a first adsorber 5a) and a left adsorber on the paper. 5b (hereinafter, referred to as a second adsorber 5b) has the same configuration. Therefore, when both are collectively referred to, they are referred to as an adsorber 5.
[0023]
The subscripts a of the heat exchangers 6 and 7 indicate that they are heat exchangers in the first adsorber 5a, and b indicates that they are heat exchangers in the second adsorber 5b. The adsorber 5a is hereinafter referred to as a first adsorber 5a, and the adsorber 5b on the left side of the drawing is hereinafter referred to as a second adsorber 5b.
[0024]
The outdoor heat exchanger 8 is provided outside the building of the mobile phone base station 1 to exchange heat between a heat medium and outdoor air (a heat radiation target). The outdoor heat exchanger 8 includes a radiator 8a and a cooling device. The first radiator 8a is provided upstream of the second radiator 8b with respect to the flow of cooling air.
[0025]
The first heat collector 2a collects heat generated in the first heating element 2 and exchanges the collected heat with a heat medium. The second heat collector, that is, the cooler 3a is a refrigerator 4a. The heat exchanger cools the cooling air by exchanging heat with the cooling medium blown to the second heating element 3.
[0026]
The valves 9a to 9e are rotary valves for switching the heat medium flow, and the pumps 10a to 10d circulate the heat medium.
[0027]
When the refrigerator 4 fails, the bypass circuit 16 directs the heat medium heated by the first heat collector 2a to the outdoor heat exchanger 8 by bypassing the valves 9a to 9d and directly to the outdoor heat exchanger 8. The valves 14b and 14d are three-way valves for switching between a case where the heat medium is circulated in the bypass circuit 16 and a case where the heat medium is not circulated, and the reserve tank 15 supplies the heat medium amount in the cooling system or supplies the surplus heat medium. This is a heat medium tank for storing heat.
[0028]
The auxiliary cooler 17 is a heat exchanger connected to the bypass circuit 16 via the medium circuit 17a. In the present embodiment, the auxiliary heat exchanger 17 is operated by the outdoor heat exchanger 8 when the refrigerator 4 is operating normally without any failure. The heat medium cooled by the outside air is guided to the auxiliary cooler 17 to assist the cooling of the second heating element 3.
[0029]
Specifically, as shown in FIG. 2, a cooler 3 a is arranged below the second heating element 3, an auxiliary cooler 17 and a blower 18 are arranged above the second heating element 3, and (2) The high-temperature air immediately after passing through the heating element 3 is cooled by the auxiliary cooling device 17, and the air cooled by the auxiliary cooling device 17 is further cooled by the cooling device 3 a and supplied to the second heating element 3. Thereby, the cooling of the second heating element 3 is assisted.
[0030]
In the present embodiment, the cooler 3a, the auxiliary cooler 17, and the rack 3b constituting a wall member that covers the second heating element 3 prevent the cooling air from flowing around the second heating element 3. Thus, the second heating element 3 is surely cooled.
[0031]
Next, the characteristic operation of the cooling system according to the present embodiment and the effects thereof will be described.
[0032]
Note that the basic operation of the cooling system according to the present embodiment is the same as that of the invention described in JP-A-2002-100891, and the description of the basic operation will be omitted.
[0033]
1. During normal operation, the heat medium cooled by the outside air in the outdoor heat exchanger 8 is circulated to the auxiliary cooler 17 to assist the cooling of the second heating element 3.
[0034]
Accordingly, even if the amount of heat generated by the first heating element 2 is reduced and the refrigerating capacity generated in the refrigerator 4 is reduced without providing a new cooling means, the first heating element 2 is not allowed to be exposed to the outside air containing a large amount of dust. The second heating element 3 can be cooled without directly exposing the second heating element 3.
[0035]
2. When an abnormality occurs in the refrigerator 4 and an abnormality occurs in the valves 9a to 9e due to some reason, for example, an abnormality occurs in the refrigerator 4, the valves 14b and 14d are operated to operate the first heat collector 2a. The heat medium heated by the heater is guided directly to the outdoor heat exchanger 8 via the bypass circuit 16 to cool the first heating element 2.
[0036]
As is apparent from the description of the operation, in the present embodiment, the bypass circuit 16, the outdoor heat exchanger 8, and the valves 14b and 14d constitute the second cooling means described in the claims. .
[0037]
By the way, when a malfunction occurs in the equipment in the cooling system, the communication system such as a telephone line is configured to automatically inform the management company or the like managing the cooling system that the malfunction has occurred. When a malfunction occurs, a service person repairs the cooling system in which the malfunction has occurred.
[0038]
This allows the first heating element 2 to be cooled when a malfunction occurs in the refrigerator 4, thereby improving the reliability of the cooling system.
[0039]
In this embodiment, when an abnormality has occurred in the refrigerator 4, the heat medium is circulated only between the first heat collector 2a and the outdoor heat exchanger 8, but the first heat collector 2a and the auxiliary heat medium are circulated. Needless to say, the heat medium may be circulated between the cooler 17 and the outdoor heat exchanger 8.
[0040]
(2nd Embodiment)
In the first embodiment, the cooling of the second heating element 3 is assisted by the bypass circuit 16 and the outdoor heat exchanger 8 forming the second cooling means. However, in the present embodiment, as shown in FIG. During normal operation, the third heating element 19 is cooled by the second cooling means including the bypass circuit 16 and the outdoor heat exchanger 8 and the like, and when an abnormality occurs in the refrigerator 4, it is heated by the first heat collector 2 a. The heated heat medium is led directly to the outdoor heat exchanger 8 via the bypass circuit 16 to cool the first heat generating element 2.
[0041]
The third heating element 19 has a higher heat-resistant temperature than the second heating element 3 and generates less heat than the first heating element 2. Specifically, the first heating element 2 is a power transistor or the like. The third heating element 19 is an electronic device having a lower heat-resistant temperature than a power transistor such as a DC-DC converter or an electrolytic capacitor.
[0042]
Incidentally, FIG. 4 is a view showing a heat collector for the first heating element 2 and the third heating element 19, and the heat collecting block 20 made of a metal having a high thermal conductivity such as aluminum or copper includes the first heating element. A passage through which the heat medium circulates while being pressed against the first and third heating elements 2 and 19 via a heat conductive grease such as silicon grease for quickly transmitting the heat generated by the second and third heating elements 19. Are formed inside.
[0043]
Further, between the portion of the heat collecting block 20 to which the first heating element 2 is pressed and the portion of the heat collecting block 20 to which the third heating element 19 is pressed, a groove 20a and a hole which form a gap for reducing the heat conduction sectional area. 20b are provided.
[0044]
In addition, as shown in FIG. 5, also in the present embodiment, the rack 3b is provided to prevent the cooling air from flowing around the second heating element 3.
[0045]
Therefore, in the present embodiment, the third heating element 19 can be cooled without providing a new cooling unit while improving the reliability of the cooling system.
[0046]
In this embodiment, when an abnormality has occurred in the refrigerator 4, the heat medium is circulated only between the first heat collector 2a and the outdoor heat exchanger 8, but the first heat collector 2a and the It goes without saying that the heat medium may be circulated between the three heating elements 19 and the outdoor heat exchanger 8.
[0047]
(Third embodiment)
In the above-described embodiment, the refrigerator 4 and the heating elements 2, 3 and the like are arranged in different spaces. However, in the present embodiment, the refrigerator 4 (the outdoor heat exchanger) as shown in FIGS. 8 is excluded) and the heating elements 2, 3 and the like are arranged in the same space, that is, in the base station.
[0048]
Thus, the piping for the heat medium can be shortened, so that the cooling capacity can be improved and the manufacturing cost can be reduced by reducing the heat loss.
[0049]
FIG. 6 shows an example in which the present embodiment is implemented with respect to the first embodiment, and FIG. 7 shows an example in which the present embodiment is implemented with respect to the second embodiment.
[0050]
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the blower 18 is arranged on the upper side, but the present invention is not limited to this. For example, the blower 18 may be arranged on the lower side.
[0051]
Further, although the rack 3b is provided in the above-described embodiment, the present invention is not limited to this, and the rack 3b may be omitted.
[0052]
Further, in the above-described embodiment, an adsorption type (absorption type) refrigerator is used as the refrigerator 4, but the present invention is not limited to this. For example, superheated steam is generated by waste heat, and the superheated steam is generated. A refrigerator that evaporates a refrigerant by operating an ejector pump with steam may be used.
[0053]
Further, the heat medium is not limited only to those shown in the above-described embodiment, for example, natural refrigerants such as water and ammonia, fluorocarbon-based refrigerants such as Fluorinert, chlorofluorocarbon-based refrigerants such as HCFC123 and HFC134a, Alcohol-based refrigerants such as methanol and ethanol, and ketone-based refrigerants such as acetone are conceivable.
[0054]
Further, in the above-described embodiment, the present invention has been described by taking the mobile phone base station as an example. However, the present invention is not limited to this, and the space such as a building, a basement, a factory, a warehouse, a house, a garage, and a vehicle is used. It can be applied to cooling of a plurality of types of heating elements (for example, a gas turbine engine, a gas engine, a diesel engine, a gasoline engine, a fuel cell, an electronic device, an electric device, an electric converter, a storage battery, and the like) disposed therein. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a cooling system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of the cooling system according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram of a cooling system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a two side view of a heat collector according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged view of a cooling system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an enlarged view of a cooling system according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an enlarged view of a cooling system according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... mobile phone base station, 2 ... first heating element, 3 ... second heating element,
4 ... Adsorption refrigerator, 5 ... Adsorber, 8 ... Outdoor heat exchanger,
16: bypass circuit, 17: auxiliary cooler.

Claims (4)

第1発熱体(2)から吸熱し、その吸熱した熱により稼働する第1冷却手段(4)によって第2発熱体(3)を冷却するとともに、前記第1冷却手段(4)が故障したときに、前記第1発熱体(2)を冷却する第2冷却手段(8、14b、14d、16)を有する発熱体の冷却システムにおいて、
前記第1冷却手段(4)が正常稼動している場合に、前記第2冷却手段(8、14b、14d、16)にて前記第2発熱体(3)を冷却することができるように構成されていることを特徴とする発熱体の冷却システム。
When the first cooling means (4) absorbs heat from the first heating element (2) and cools the second heating element (3) by the first cooling means (4) operated by the absorbed heat, and the first cooling means (4) breaks down. A heating element cooling system having second cooling means (8, 14b, 14d, 16) for cooling the first heating element (2);
When the first cooling means (4) is operating normally, the second cooling means (8, 14b, 14d, 16) can cool the second heating element (3). A cooling system for a heating element, which is characterized in that:
第1発熱体(2)から吸熱し、その吸熱した熱により稼働する第1冷却手段(4)によって第2発熱体(3)を冷却する発熱体の冷却システムにおいて、
第3発熱体(19)を冷却する第2冷却手段(8、14b、14d、16)を有し、
前記第1冷却手段(4)が故障したときに、前記第1発熱体(2)を前記第2冷却手段(8、14b、14d、16)にて冷却することを特徴とする発熱体の冷却システム。
In a heating element cooling system in which heat is absorbed from the first heating element (2) and the second heating element (3) is cooled by first cooling means (4) operated by the absorbed heat,
A second cooling unit (8, 14b, 14d, 16) for cooling the third heating element (19);
When the first cooling means (4) fails, the first heating element (2) is cooled by the second cooling means (8, 14b, 14d, 16). system.
前記第2冷却手段(8、14b、14d、16)は、吸熱した熱を熱媒体を介して前記第1、2発熱体(2、3)が収納された空間外に放出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。The second cooling means (8, 14b, 14d, 16) discharges the absorbed heat to a space outside the first and second heating elements (2, 3) through a heat medium. The heating element cooling system according to claim 1. 前記第1冷却手段(4)は、蒸発した気相冷媒を吸着するとともに、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して構成された吸着式冷凍機であり、
さらに、前記吸着剤が封入された吸着器(5)は、前記空間内に収納されていることを特徴とする請求項3に記載の発熱体の冷却システム。
The first cooling means (4) is an adsorption refrigerator including an adsorbent that adsorbs the evaporated gas-phase refrigerant and desorbs the adsorbed refrigerant when heated. ,
The cooling system for a heating element according to claim 3, wherein the adsorber (5) in which the adsorbent is sealed is housed in the space.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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