JP2009174770A - 熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換器に流入する気流を層流に近くして熱交換装置および発熱体収納装置から発生する騒音を低減することを目的とする。
【解決手段】第１の送風ファン１２と第２の送風ファン１３は、遠心送風機であって、前記熱交換器１４の吹き込み口１５を２分する位置に第１の隔壁１７と、前記熱交換器１４の対抗する吹き込み口１６を２分する第２の隔壁１８の少なくとも一方を設け、前記第１の隔壁１７または第２の隔壁１８は、熱交換器１４とは反対側に位置する端部を本体ケース４に対してそれぞれ第１の隙間開口２１を形成して配置し、前記第１の隔壁１７で分けられた片側には第１の送風ファン１２または第２の隔壁１８で分けられた片側には第２の送風ファン１３を設け、第１吸気口７と第２吸気口９から吸い込んだ空気を前記熱交換器１４へ吹き込むように配置した熱交換装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置に関するものである。

例えば、携帯電話の基地局は、数十アンペア以上の電流が流れることから、ある点では発熱体とも表現される。つまり、冷却をすることがその動作を安定化させるためには極めて重要なものとなる。このような携帯電話の基地局はその冷却を行う為に次のような構成をとっている。すなわち、この種の発熱体収納装置は、発熱体となる送・受信機を収納したキャビネットと、このキャビネットの開口部に装着された熱交換装置とを備えた構成となっていた。また、キャビネットに対して、熱交換装置は、そのドア部分に取り付けられることが多いことから薄型化が要望されていた（例えば、特許文献１参照）。

以下、その熱交換装置について図８を参照しながら説明する。

図に示すように、熱交換装置は、例えば下記のような構成となっていた。すなわち、外気用の第１吸気口１０１と第１吐出口１０２および発熱体１１０を収納したキャビネット１０７内用の第２吸気口１０３および第２吐出口１０４を有する本体ケース１０５と、この本体ケース１０５内に設けられた外気用の第１の送風ファン１０６およびキャビネット１０７内用の第２の送風ファン１０８と、前記本体ケース１０５内において室外空気とキャビネット１０７内空気との熱交換を行う熱交換器１０９とを備えた構成となっていた。

また、前記第１の送風ファン１０６と第２の送風ファン１０８は、遠心送風機を用いて、本体ケース１０５内中央部に配置した熱交換器１０９に対して互いに対抗する方向に配置し、第１吸気口１０１および第２吸気口１０３から吸い込んだ空気を熱交換器１０９へ吹き込むように構成していた。
特開２０００−１６１８７５号公報

このような従来の熱交換装置では、遠心送風機の羽根車によって３６０度方向に吹出し、なりゆきで熱交換器に気流を吹き込んでいたため、乱れた気流は熱交換器へスムースに流れ込まずファンの回転数が所定値よりも上がってしまい、その結果として騒音を発生させていたという課題があった。

そこで本発明は、熱交換器に流入する気流を層流に近づけて熱交換装置および発熱体収納装置から発生する騒音を低減することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置は、第１環境用の第１の吸気口と第１吐出口および第２環境用の第２の吸気口と第２吐出口を有する本体ケースと、この本体ケース内に設けられた第１の環境用の第１の送風ファンおよび第２の環境用の第２の送風ファンと、前記本体ケース内において第１環境用の空気と第２環境用の空気との熱交換を行う熱交換器とを備え、前記第１の送風ファンと第２の送風ファンは、遠心送風機であって、前記熱交換器の第１の送風ファンの吹き込み口を２つに分ける位置に第１の隔壁と、前記熱交換器の第２の送風ファンの吹き込み口を２つに分ける第２の隔壁の少なくとも一方を設け、前記隔壁は、前記熱交換器とは反対側に位置する端部に前記本体ケースに対して第１隙間開口を形成して配置し、前記隔壁の表と裏に表空間と裏空間を形成し、前記表空間には前記送風ファンを設けたものである。

この手段により、第１送風ファンまたは第２送風ファンから反熱交換器側へ吹出した空気を第１隙間開口から裏空間に流して層流に近くすることで送風ファンの回転数が上がってしまうことがなくなり騒音を低減することができるという効果のある熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置が得られる。

また、他の手段は、第１隙間開口は、隔壁の形成する表空間と裏空間を連通させるように構成したものである。

この手段により、送風ファンの吹出し空気を裏空間へ流して熱交換器へ吹き込むことで気流を層流に近くして送風ファンの回転数が上がってしまうことがなくなり騒音を低減することができるという効果のある熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置が得られる。

また、他の手段は、送風ファンの回転方向に対峙した位置であって、かつ前記送風ファンの羽根車外径より大きな同心円に接する位置に羽根車から熱交換器に対して略平行に吹出す空気を２方向へ分離させる分離体を設けたものである。

この手段により、分離体によって表空間と裏空間を流れる空気の流れがスムースになり熱交換器へ吹き込まれる気流を層流に近くすることができ送風ファンの回転数が上がってしまうことがなくなり騒音を低減することができるという効果のある熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置が得られる。

また、他の手段は、分離体は、熱交換器側にあって、送風ファン回転方向に対峙して突出させて形成した第１分離体としたものである。

この手段により、対峙させた第１分離体により一方は、直接熱交換器へ他方は第１隙間開口側へ効率よく流して送風ファンの回転数が上がってしまうことがなくなり騒音を低減させることができるという効果のある熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置が得られる。

また、他の手段は、第１分離体は、送風ファンの外周から回転方向側に伸ばした接線であって、熱交換器の吹き込み口端面から垂直に所定の距離にある位置を結ぶ線よりも熱交換器から離した位置に設けたものである。

この手段により、送風ファンから吹出した気流を効率よく２方向へ分離させて分離した空気のうちの熱交換器側の気流を効率よく熱交換器に流すことができ、送風ファンの回転数が上がってしまうことがなく騒音を低減させることができるという効果のある熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置が得られる。

また、他の手段は、分離体は、送風ファンに頂点を有し、前記頂点は隔壁内で送風ファンの羽根車の同心円に接する位置に配置したものである。

この手段により、送風ファンから吹出した空気は羽根車に最も近い頂点から効率よく２方向へ分離させて送風ファンの回転数が上がってしまうことなく騒音を低減させることができるという効果のある熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置が得られる。

また、他の手段は、分離体は第１分離体と第２分離体の二つを有し、前記分離体の頂点を送風ファンの中心軸を通る線上であって、対角位置に配置したものである。

この手段により、送風ファンと分離体の不均等な干渉がなくなり、吹出した空気は直接熱交換器へ吹き込む気流と隔壁の裏空間を通って熱交換器へ吹き込む気流にスムースに分割することができ送風ファンの回転数が上がってしまうことなくなり騒音を低減することができるという効果のある熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置が得られる。

また、他の手段は、第２分離帯は、第１分離体の頂点と送風ファンの中心軸を通る線に対して、送風ファンの反回転方向へ張り出して設けたものである。

この手段により、熱交換器へ直接吹き込む空気の量を多くすることで送風ファンの効率をあげることができ回転数が上がってしまうことがなくなり騒音を低減することができるという効果のある熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置が得られる。

また、他の手段は、第２分離体は、熱交換器から離れた側にあって、頂点を有し、隔壁が形成する隔壁端部と前記送風ファンの羽根車の同心円が交わる位置に前記頂点を配置したものである。

この手段により、第２分離体によって送風ファンから吹出した気流をスムースに分離して隔壁の裏と表を流れる空気を熱交換器へ吹き込むこととなり気流を層流に近くすることができ送風ファンの回転数が上がってしまうことがなくなり騒音を低減することができるという効果のある熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置が得られる。

また、他の手段は、送風ファンの位置は、第１分離体側へ寄せたものである。

この手段により、直接熱交換器へ吹き込まれる気流を多くすることで圧損を減らし送風ファンの回転数が上がってしまうことがなくなり騒音を低減することができるという効果のある熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置が得られる。

また、他の手段は、熱交換器側の隔壁の端部に前記熱交換器との間に第２隙間開口を設けたものである。

この手段により、熱交換器へ吹き込む空気の圧力が均一化して総合的に圧力を低くすることができ、送風ファンの回転数が上がってしまうことがなくなり騒音を低減することができるという効果のある熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置が得られる。

また、他の手段は、第２隙間開口は、表空間と裏空間を連通させるように構成したものである。

この手段により、熱交換器へ吹き込む空気の圧力が均一化して総合的に圧力を低くすることができ、送風ファンの回転数が上がってしまうことがなくなり騒音を低減さげることができるという効果のある熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置が得られる。

また、他の手段は、隔壁で分けられた空間であって、裏空間に熱交換器の流路に対して平行に配置した整流板を備えたものである。

この手段により、整流板に沿って流れることにより、熱交換器へ吹き込まれる空気が層流に近くなり送風ファンの回転数が上がってしまうことがなくなり騒音を低減することができるという効果のある熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置が得られる。

また、他の手段は、第１隙間開口にあって、裏空間の隔壁端部に断面がＲ形状を有する突片を形成したものである。

この手段により、送風ファン吹出し空気を隔壁端部の突片により、さらに層流に近くすることができ送風ファンの回転数が上がってしまうことなく騒音を低減することができるという効果のある熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置が得られる。

また、他の手段は、発熱体を収納したキャビネットと、このキャビネットの開口部に装着されたものである。

この手段により、送風ファン吹出し空気は隔壁で層流に近くして送風ファンの回転が上がってしまうことがなく騒音を低減することができ発熱体収納装置から発生する騒音も低減できるという効果のある熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置が得られる。

本発明の熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置によれば、第１環境用の第１の吸気口と第１吐出口および第２環境用の第２の吸気口と第２吐出口を有する本体ケースと、この本体ケース内に設けられた第１の環境用の第１の送風ファンおよび第２の環境用の第２の送風ファンと、前記本体ケース内において第１環境用の空気と第２環境用の空気との熱交換を行う熱交換器とを備え、前記第１の送風ファンと第２の送風ファンは、遠心送風機であって、前記熱交換器の第１の送風ファンの吹き込み口を２つに分ける位置に第１の隔壁と、前記熱交換器の第２の送風ファンの吹き込み口を２つに分ける第２の隔壁の少なくとも一方を設け、前記隔壁は、前記熱交換器とは反対側に位置する端部に前記本体ケースに対して第１隙間開口を形成して配置し、前記隔壁の表と裏に表空間と裏空間を形成し、前記表空間には前記送風ファンを設けて、第１吸気口および第２吸気口から第１の送風ファンおよび第２の送風ファンによって吸い込まれた空気は遠心状に吹き出され熱交換器の吹き込み口へ吹き込まれるとともに、第１の隔壁または第２の隔壁の少なくとも一方が形成する第１隙間開口から裏空間を通り前記熱交換器の吹き込み口へ吹き込まれ、第１環境と第２環境の空気の熱交換が行うことで、第１送風ファンまたは第２送風ファンから反熱交換器側へ吹出した空気を第１隙間開口から裏空間に流して層流に近くすることで送風ファンの回転数が上がってしまうことがなくなり騒音を低減することができるという効果のある熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置を提供することができる。

請求項１記載の発明は、第１環境用の第１の吸気口と第１吐出口および第２環境用の第２の吸気口と第２吐出口を有する本体ケースと、この本体ケース内に設けられた第１の環境用の第１の送風ファンおよび第２の環境用の第２の送風ファンと、前記本体ケース内において第１環境用の空気と第２環境用の空気との熱交換を行う熱交換器とを備え、前記第１の送風ファンと第２の送風ファンは、遠心送風機であって、前記熱交換器の第１の送風ファンの吹き込み口を２つに分ける位置に第１の隔壁と、前記熱交換器の第２の送風ファンの吹き込み口を２つに分ける第２の隔壁の少なくとも一方を設け、前記隔壁は、前記熱交換器とは反対側に位置する端部に前記本体ケースに対して第１隙間開口を形成して配置し、前記隔壁の表と裏に表空間と裏空間を形成し、前記表空間には前記送風ファンを設けた熱交換装置であって、第１吸気口および第２吸気口から第１の送風ファンおよび第２の送風ファンによって吸い込まれた空気は遠心状に吹き出され熱交換器の吹き込み口へ吹き込まれるとともに、第１の隔壁または第２の隔壁の少なくとも一方が形成する第１隙間開口から裏空間を通り前記熱交換器の吹き込み口へ吹き込まれ、第１環境と第２環境の空気の熱交換が行われるという作用を有する。

また、第１隙間開口は、隔壁の形成する表空間と裏空間を連通させるように構成した熱交換装置であって、第１の吸気口および第２の吸気口から第１の送風ファンおよび第２の送風ファンによって吸い込まれた空気は遠心状に吹き出され熱交換器の吹き込み口へ吹き込まれるとともに、第１隙間開口から裏空間を通り前記熱交換器の吹き込み口へ吹き込まれ、第１環境と第２環境の空気の熱交換が行われるという作用を有する。

また、送風ファンの回転方向に対峙した位置であって、かつ前記送風ファンの羽根車外径より大きな同心円に接する位置に羽根車から熱交換器に対して略平行に吹出す空気を２方向へ分離させる分離体を設けた熱交換装置であって、送風ファンから遠心方向へ吹き出した空気は、分離体により直接熱交換器方向へ向かう気流と、隔壁の裏空間を通って熱交換器方向へ向かう気流に分けられ熱交換器に吹き込まれるという作用を有する。

また、分離体は、熱交換器側にあって、送風ファン回転方向に対峙して突出させて形成した第１分離体であることを特徴とする熱交換装置であって、送風ファンから遠心方向へ吹出した気流は対峙させた第１分離体によって２方向へ分離されるという作用を有する。

また、第１分離体は、送風ファンの外周から回転方向側に伸ばした接線であって、熱交換器の吹き込み口端面から垂直に所定の距離にある位置を結ぶ線よりも熱交換器から離した位置に設けた熱交換装置であって、送風ファンから接線方向にかつ遠心方向へ吹出した空気は第１分離体によって２方向へ分離され、特に熱交換器へ直接吹き込まれる気流を熱交換器の吹き込み口端面まで到達させることができるという作用を有する。

また、分離体は、頂点を有し、前記頂点は隔壁内で送風ファンの羽根車の同心円に接する位置に配置した熱交換装置であって、送風ファンから遠心方向へ吹出した空気は分離体の頂点を境にして２方向へ分離されるという作用を有する。

また、分離体は第１分離体と第２分離体の二つを有し、前記分離体の頂点を送風ファンの中心軸を通る線上であって、対角位置に配置した熱交換装置であって、第１分離体と第２分離体は送風ファンの外周にあって対称な位置で２分割することとなり、送風ファンの回転時に不均等な干渉がなくなり遠心方向へ吹き出した空気を直接熱交換器方向へ向かう空気と、隔壁の裏空間を通って熱交換器方向へ向かう気流とに分割にすることがことができるという作用を有する。

また、第２分離体は、第１分離体の頂点と送風ファンの中心軸を通る線に対して、送風ファンの反回転方向へ張り出して設けた熱交換装置であって、送風ファンから遠心方向へ吹き出した空気は第２分離体の張り出しにより直接熱交換器方向へ向かう気流を隔壁の裏空間を通って熱交換器方向へ向かう気流よりも多くして熱交換器へ吹き込むという作用を有する。

また、第２分離体は、熱交換器から離れた側にあって、頂点を有し、隔壁が形成する隔壁端部と前記送風ファンの羽根車の同心円が交わる位置に前記頂点を配置したことを特徴とする熱交換装置であって、送風ファンから吹出した空気は第２分離体の頂点によりスムースに２方向へ分離され、一方は熱交換器直接へ吹き込まれ他方は隔壁の裏空間へ流れ熱交換器へ吹き込まれるという作用を有する。

また、送風ファンの位置は、第１分離体側へ寄せた熱交換装置であって、送風ファン遠心方向へ吹き出した空気のうち第１分離体により直接熱交換器方向へ向かう気流を隔壁の裏空間を通って熱交換器方向へ向かう気流より多くすることができるという作用を有する。

また、熱交換器側の隔壁の端部に前記熱交換器との間に第２隙間開口を設けた熱交換装置であって、熱交換器の吹き込み口部分で隔壁を境にして気流の移動を促進させ吸い込み空気の圧力を均一化させるという作用を有する。

また、第２隙間開口は、表空間と裏空間を連通させるように構成した熱交換装置であって、熱交換器の吹き込み口部分で隔壁を境にして気流の移動を促進させ吸い込み空気の圧力を均一化させるという作用を有する。

また、隔壁で分けられた空間であって、裏空間に熱交換器の流路に対して平行に配置した整流板を備えた熱交換装置であって、整流板に沿って空気が流れ、熱交換器へ空気が吹き込まれるという作用を有する。

また、第１隙間開口にあって、裏空間側に断面がＲ形状を有する突片を形成したの熱交換装置であって、隔壁を境にして表空間から裏空間へ流れる空気は突片に沿って滑らかに流れるという作用を有する。

また、発熱体を収納したキャビネットと、このキャビネットの開口部に装着された熱交換装置とを備えた発熱体収納装置であって、第１吸気口および第２吸気口から第１の送風ファンおよび第２の送風ファンによって吸い込まれた空気は遠心状に吹き出され熱交換器の吹き込み口へ吹き込まれるとともに、隔壁で分けられた反対側の空間を通り前記熱交換器の吹き込み口へ吹き込まれ、第１環境と第２環境の空気の熱交換が行われ、発熱体収納装置内に発生した熱を排熱するという作用を有する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１に示すように、１はビルディングを示し、その屋上２には発熱体収納装置としての携帯電話の基地局３が設けられている。基地局３は箱状のキャビネット４とこのキャビネット４内に設けた送・受信機５と前記キャビネット４の前面開口部にドアのごとく開閉自在に設けた熱交換装置６とにより構成されている。

前記熱交換装置６は、図２から図４に示すように、外気（第１環境）用の第１吸気口７と第１吐出口８、およびキャビネット４内（第２環境）用の第２吸気口９および第２吐出口１０を有する本体ケース１１と、この本体ケース１１内に設けられた外気（第１環境）用の第１の送風ファン１２およびキャビネット４内（第２環境）用の第２の送風ファン１３と、前記本体ケース１１内において外気（第１環境）の空気とキャビネット４内（第２環境）の空気との熱交換を行う熱交換器１４とを備えている。

前記熱交換器１４は、第１の板体の表面上に、第２の板体、第２の板体の表面上に第３の板体をそれぞれ所定間隔を離した状態で重合させて略直方体に形成した構成とし、前記第１の板体の第２の板体側の表面には、第１の板体の表面をレーン状に仕切る複数の第１の整流壁、前記第２の板体の第３の板体側の表面には、第２の板体の表面をレーン状に仕切る複数の第２の整流壁をそれぞれ設けた構成となっており、本体ケース１１の中央部分に配置している。

本体ケース１１には、厚さ方向に外気とキャビネット４内を隔てて、かつ、表面と裏面に第１吸気口と第２吸気口を設け、遠心送風機である前記第１の送風ファン１２と第２の送風ファン１３は、これら吸気口に吸い込み口をそれぞれ対抗させて、かつ、第１の送風ファン１２および第２の送風ファン１３の軸方向を前記熱交換器１４への吹き込み方向に対して垂直に位置させて配置する。

また、前記熱交換器の第１の送風ファン１２からの吹き込み口１５を本体ケース１１の厚さ方向に２分する位置に第１の送風ファン１２の直径よりも縦横の大きさを大きく形成した第１の隔壁１７と、同様に第２の送風ファン１３からの吹き込み口１６を本体ケース１１の厚さ方向に２分する位置に第２の送風ファン１３の直径よりも縦横の大きさを大きく形成した第２の隔壁１８の少なくとも一方を設け、前記第１の隔壁１７または第２の隔壁１８は、熱交換器とは反対側に位置する端部である第１の隔壁端部１９を本体ケース１１に対して第１隙間開口２１を形成して配置し、この第１の隔壁１７または第２の隔壁１８の表と裏に表空間２０と裏空間２２を形成し、一方の空間である前記表空間２０には第１の送風ファン１２または第２の送風ファン１３を設け、前記第１吸気口７と第２吸気口９から吸い込んだ空気を表空間２０から熱交換器１４へ吹き込むとともに、前記第１の隔壁１７または第２の隔壁１８の第１隙間開口２１から反対側の裏空間２２へ連通して、前記熱交換器１４へ吹き込む構成にしている。

すなわち、第１隙間開口２１は、隔壁の形成する表空間２０と裏空間２２を連通させるように構成している。

以下、第１環境側と第２環境側の構成が対称であるので、第１の送風ファン１２と第２の送風ファン１３を送風ファン２３、第１の隔壁１７と第２の隔壁１８を隔壁２４、第１吸気口７と第２吸気口９を吸気口２５、吹き込み口１５と吹き込み口１６を吸い込み口２６として説明する。

隔壁２４の熱交換器側には、送風ファン２３の回転方向に対峙して前記送風ファン２３の羽根車外径より大きな同心円に接する位置には、この羽根車から熱交換器１４に対して略平行に吹出す空気を２方向へ分離させる分離体として第１分離体２７または第２分離体２８を突出させて配置形成している。

第１分離体２７は、直線上に形成した第１の面２９と曲線上に形成した第２の面３０とその２つの面を接続し、空気を２方向へ分離させる舌部３１を有するものである。そして、第２の面３０は、舌部３１から離れるに従って、羽根車の外形から遠ざかるように凹形に形成して、第１の隔壁端部１９へ延設するものである。

また、前記第１分離体２７は、送風ファン２３の外周から回転方向側に伸ばした接線であって、熱交換器１４の吹き込み口２６の端部３２から垂直に所定の距離ｄにある位置を結ぶ線Ｌ１に対して、熱交換器１４から離した位置に第１分離体２７を設けて、熱交換器１４に面して第１の面２９を前記線Ｌ１に略平行に形成したものである。

また、第１分離体２７は送風ファン２３に最も近づく位置に頂点３３を有し、前記頂点３３は隔壁２４内で送風ファン２３の同心円に接する位置に配置したものである。

また、本体ケース１１には、送風ファン２３に最も近づく頂点３４を有し、前記頂点３４を隔壁２４内で前記送風ファン２３の同心円が交わる位置に配置した第２分離体２８を設けている。そして、第１分離体２７と第２分離体２８は同一半径の同心円と交わる位置に配置したものである。

第２分離帯２８は、直線上に形成した第３の面３６と曲線上に形成した第４の面３７とその２つの面を接続し、空気を２方向へ分離させる舌部３８を有するものである。そして、第４の面３７は、舌部３８から離れるに従って、送風ファン２３の羽根車の外形から遠ざかるように形成し熱交換器１４へ向けて延設するものである。

また、第１分離体２７と第２分離体２８は、送風ファン２３の中心軸を通る線Ｌ２上にあって、送風ファン２３を挟んで対角位置に配置したものである。

また、送風ファン２３の位置は、本体ケース１１内でその中心ＣＬに対して、第１分離体２７側へ寄せて配置する。

次に、隔壁２４の第１の隔壁端部１９は熱交換器１４との間に第２隙間開口３９を設け、隔壁２４で形成した表空間２０と裏空間２２を連通させるものである。

上記構成により、第１吸気口および第２吸気口から第１の送風ファンおよび第２の送風ファンによって吸い込まれた空気は遠心状に吹き出され熱交換器１４の吹き込み込み口２６へ吹き込まれるとともに、隔壁２４が形成する第１隙間開口２１から裏空間２２を通り前記熱交換器１４の吹き込み口２６へ吹き込まれ、第１環境と第２環境の空気の熱交換が行われて第１吐出口８および第２吐出口１０からそれぞれ第１環境および第２環境へ吹出されることとなり、第２環境であるキャビネット４内の温度を下げることができる。このとき、熱交換装置６は、送風ファン２３から反熱交換器側へ吹出した空気を第１隙間開口２１から裏空間２２に流して層流に近くすることで送風ファン２３の回転数が上がってしまうことがなくなり騒音を低減することができる。

また、送風ファン２３から遠心方向へ吹き出した空気は、第１分離体２７や第２分離体２８により直接熱交換器１４方向へ向かう空気の流れと、隔壁２４の裏空間２２を通って熱交換器１４方向へ向かう空気の流れに分けられ熱交換器１４に吹き込まれることとなり、第１分離体２７や第２分離帯２８によって表空間２０と裏空間２２を流れる気流がスムースになり熱交換器１４へ吹き込まれる気流を層流に近くすることができ送風ファン２３の回転数が上がってしまうことがなくなり騒音を低減することができる。

特に、第１分離体２７は、熱交換器１４に近い位置にあって、送風ファン２３から吹出された空気を舌部３１が、気流を熱交換器１４に直接向かう方向と第１隙間開口２１へ向かう２方向へ分離して、第１の面２９は、線Ｌ１から熱交換器側に突出することなく略平行に配置しているので、熱交換器１４の端部近傍すなわち吹き込み口２６の端部３２から所定の距離ｄ以上離れた位置にまで気流を導き、第２の面３０は、送風ファン２３との距離を拡大しながら、すなわち風路を拡大しながら第１隙間開口２１へ気流を導きスムースに熱交換器１４の吹き込み口２６へ空気を吹き込むこととなり、送風ファン２３の回転数が上がってしまうことを防止して騒音を低減させることができる。

また、送風ファン２３から遠心方向へ吹出した空気は対峙させて設けた第１分離体によって２方向へ分離されることとなり、第１分離体２７により一方は、直接熱交換器１４へ他方は第１隙間開口２１側へ効率よく流して送風ファンの回転数が上がってしまうことがなくなり騒音を低減させることができる。

また、送風ファン２３から接線方向にかつ遠心方向へ吹出した空気は第１分離体２７によって２方向へ分離され、特に熱交換器１４へ直接吹き込まれる気流を熱交換器１４の吹き込み口２６の端部３２まで到達させることができ、送風ファン２３から吹出した空気を効率よく２方向へ分離させて送風ファン２３の回転数が上がってしまうことがなく騒音を低減させることができる。

また、送風ファン２３から遠心方向へ吹出した空気は第１分離体２７の頂点３３を境にして２方向へ分離されることとなり、送風ファン２３から吹出した空気は送風ファン２３の羽根車に最も近い頂点３３部分は渦流の発生を抑制して、効率よく２方向へ分離させることとなり送風ファンの回転数が上がってしまうこともなく騒音を低減させることができる。

また、送風ファン２３から吹出した空気は第２分離体２８の頂点３４部分でスムースに２方向へ分離され、一方は熱交換器１４直接へ吹き込まれ、他方は隔壁２４の裏空間２２へ流れ熱交換器１４へ吹き込まれることとなることとなり、第２分離体２８によって送風ファン２３から吹出した空気をスムースに分離して隔壁２４の裏と表を流れる空気を熱交換器へ吹き込むこととなり気流を層流に近くすることができ送風ファンの回転数が上がってしまうことがなくなり騒音を低減することができる。

特に、第２分離体２８は、熱交換器１４から遠い位置にあって、送風ファン２３から吹出された空気を舌部３８が、気流を熱交換器１４に直接向かう方向と第１隙間開口２１へ向かう２方向へ分離して、第３の面３６は、第２の面３０に沿って熱交換器１４から離れた方向へ流れてきた気流を第１隙間開口２１から隔壁２４の裏へ導き、第４の面３７は、頂点３４から送風ファン２３との距離を拡大しながら、すなわち風路を拡大しながら熱交換器１４へ気流を導き、スムースに吹き込み口２６へ空気を吹き込むこととなり、送風ファンの回転数が上がってしまうことを防止して騒音を低減させることができる。

また、第１分離体２７と第２分離体２８は少なくとも一方を設けることで上記の作用効果が得られるものである。

さらに、第１分離体２７と第２分離体２８は対角に配置することで、送風ファン２３の外周を対称な位置で２分割することとなり、送風ファン２３の回転時に以下に述べる不均等な干渉がなくなり遠心方向へ吹き出した空気を直接熱交換器１４方向へ向かう空気と、隔壁２４の裏空間を通って熱交換器１４の方向へ向かう空気とに分割にすることがことができることとなり、送風ファン２３の回転により、これら第１分離体２７や第２分離体２８に風が当たって不均等な干渉を引き起こすことがなくなり、吹出した空気は直接熱交換器１４へ吹き込む空気と隔壁２４の裏空間２２を通って熱交換器１４へ吹き込む空気にスムースに分割することができ送風ファン２３の回転数が上がってしまうことなくなり騒音を低減することができる。

前記不均等な干渉について説明する。送風ファン２３の羽根車において、一枚のブレードが回転するときにこのブレードに接近する分離体が 配置されていると、干渉による風切音が発生する。本実施の形態の分離体が羽根車の円周上で対角に配置されることで、第１分離体２７ を通過して第２分離体２８を通過する時間ｔ１と第２分離体２８を通過して第１分離体２７を通過する時間ｔ２が同じになり、前記風切音の発生する周波数が回転数の２倍となり均等になる。実際にはブレードの枚数倍の周波数になる。しかしながら、第１分離体２７ と第２分離体２８が対角上に配置されない場合、前記時間ｔ１と時間ｔ２は、分離体間の円周上の距離が長いほうに対応する時間が大きくなり、もう一方は小さくなる。そして、羽根車が一回転した場合には２つの周波数の風切音が発生することになる。これを送風ファン２３の回転時の不均等な干渉という。したがって、第１分離体２７と第２分離体２８ を対角に配置することで、前記のように不均等な干渉を発生することを回避して、騒音を低減することができる。

また、送風ファン２３を中心軸ＣＬに対して、第１分離体２７側へ寄せて配置することで、送風ファン２３が遠心方向へ吹き出した空気のうち第１分離体２７により表空間２０において直接熱交換器１４方向へ向かう空気が流れる風路幅を大きく確保して隔壁２４の裏空間２２を通って熱交換器１４方向へ向かう空気より多くすることができ、圧損を減らし送風ファン２３の回転数が上がってしまうことがなくなり騒音を低減することができる。

また、熱交換器１４の吹き込み口２６部分で隔壁２４を境にして気流の移動を促進させ吸い込み空気の圧力を均一化させることとなり、熱交換器１４へ吹き込む空気の圧力が均一化して総合的に圧力を低くすることができ、送風ファン２３の回転数が上がってしまうことがなくなり騒音を低減することができる。

また、隔壁２４の第１の隔壁端部１９は熱交換器１４との間に第２隙間開口３９を設け、熱交換器１４の吹き込み口２６部分で表空間２０と裏空間２２を連通させることで、熱交換器１４の吹き込み口２６部分で隔壁２４を境にして気流の移動を促進させ吸い込み空気の圧力を均一化させることとなり、熱交換器１４へ吹き込む空気の圧力が均一化して総合的に圧力を低くすることができ、送風ファン２３の回転数が上がってしまうことがなくなり騒音を低減させることができる。

そして、第１吸気口７および第２吸気口９から第１の送風ファン１２および第２の送風ファン１３によって吸い込まれた空気は、遠心状に吹き出され熱交換器１４の吹き込み口２６へ吹き込まれるとともに、隔壁２４で分けられた反対側の空間である裏空間２２を通り前記熱交換器１４の吸い込み口２６へ吹き込まれ、第１環境と第２環境の空気の熱交換が行われ、発熱体収納装置内に発生した熱を排熱することとなる。このとき、送風ファン２３の吹出し空気は隔壁２４で層流に近くして送風ファン２３の回転が上がってしまうことがなく結果として騒音を低減することができこれを用いた発熱体収納装置から発生する騒音も低減できる。

なお、本実施の形態では、第１環境用の第１の送風ファン１２と第２環境用の第２の送風ファン１３について、圧力を下げて、吹出す空気を層流に近くして流し、送風ファンの回転数を所定値より上がらないようにすることで、結果として騒音の低減を実現しているが、送風ファンについては、どちらか一方のみについて実施してもその効果は得られる。

また、特に外気に面して開口する第１吸気口７側の第１の送風ファン１２についてのみ実施することで、発熱体収納装置から外へ発する騒音を低減させる顕著な効果が得られる。

（実施の形態２）
本実施の形態は、実施の形態１に対して以下に述べるように第２分離体２８の位置が異なる。実施の形態１と同部分については、同一符号を付してその説明は省略する。

図５に示すように、本実施の形態では、第２分離体２８の符号を３５と改め説明する。、実施の形態１に記載に基本構成を記載した分離体である第２分離体３５と第１分離体２７は、送風ファン２３の中心軸を通る線Ｌ２に対して、ファンの反回転方向側へ張り出させて配置し構成する。

また、本体ケース１１には、送風ファン２３に最も近づく頂点３４を有し、前記頂点３４を隔壁２４が形成する第１隙間開口２１端部と前記送風ファン２３の同心円が交わる位置に配置した第２分離体３５を設けている。

上記構成により送風ファン２３から遠心方向へ吹き出した空気は第２分離体３５の張り出しにより直接熱交換器１４方向へ向かう空気を隔壁２４の裏空間２２を通って熱交換器１４方向へ向かう空気よりも多くして熱交換器１４へ吹き込むこととなり、熱交換器１４へ直接吹き込む空気の量を多くすることで送風ファン２３の効率をあげることができ回転数が上がってしまうことがなくなり騒音を低減することができる。

（実施の形態３）
本実施の形態は、実施の形態１に対して以下に述べる整流板４０が備えられるところが異なる。実施の形態１と同部分については、同一符号を付してその説明は省略する。

図６に示すように、隔壁２４で分けられた空間であって、送風ファン２３を設けた側とは反対側の裏空間２２に熱交換器１４の流路に対して平行に配置した整流板４０を備え構成する。

すなわち、整流板４０は、熱交換器１４の吹き込み口２６へ向けて吹き込み方向へ空気を案内するように設けたものである。

上記構成により、整流板４０に沿って空気が流れ、熱交換器１４へ空気がスムースに吹き込まれることとなり、熱交換器１４へ吹き込まれる空気は層流になり送風ファン２３の回転数が上がってしまうことがなくなり騒音を低減することができる。

（実施の形態４）
本実施の形態は、実施の形態１に対して以下に述べる突片４２を設けたところが異なる。実施の形態１と同部分については、同一符号を付してその説明は省略する。

図７に示すように、第１隙間開口２１にあって、裏空間２２の隔壁２４の端部である第１の隔壁端部１９に断面がＲ形状を有する突片４２を形成し構成する。

上記構成により、隔壁２４を境にして表空間２０から裏空間２２へ流れる空気は突片４２に沿って滑らかに流れることとなり、送風ファン２３の吹出し空気を突片４２により、さらに層流に近くすることができ送風ファンの回転数が上がってしまうことなく騒音を低減することができる。

通信機器の基地局や、その他屋外設置機器における冷却設備としてきわめて有用なものとなる。

本発明の実施の形態１の設置例を示す斜視図 同実施の形態１の熱交換装置の内部構造を示す図 同実施の形態１の熱交換装置の断面図 同実施の形態１の送風ファン部分の構成を示す図 同実施の形態２の送風ファン部分の構成を示す図 同実施の形態３の熱交換装置の断面図 同実施の形態４の熱交換装置の断面図 従来の熱交換装置の構造を示す断面図

符号の説明

１ ビルディング
２ 屋上
３ 基地局
４ キャビネット
５ 送・受信機
６ 熱交換装置
７ 第１吸気口
８ 第１吐出口
９ 第２吸気口
１０ 第２吐出口
１１ 本体ケース
１２ 第１の送風ファン
１３ 第２の送風ファン
１４ 熱交換器
１５ 吹き込み口
１６ 吹き込み口
１７ 第１の隔壁
１８ 第２の隔壁
１９ 第１の隔壁端部
２０ 表空間
２１ 第１隙間開口
２２ 裏空間
２３ 送風ファン
２４ 隔壁
２５ 吸気口
２６ 吹き込み口
２７ 第１分離体
２８ 第２分離体
２９ 第１の面
３０ 第２の面
３１ 舌部
３２ 端部
３３ 頂点
３４ 頂点
３５ 第２分離体
３６ 第３の面
３７ 第４の面
３８ 舌部
４０ 整流板
４２ 突片

Claims (15)

1. 第１環境用の第１の吸気口と第１吐出口および第２環境用の第２の吸気口と第２吐出口を有する本体ケースと、この本体ケース内に設けられた第１の環境用の第１の送風ファンおよび第２の環境用の第２の送風ファンと、前記本体ケース内において第１環境用の空気と第２環境用の空気との熱交換を行う熱交換器とを備え、前記第１の送風ファンと第２の送風ファンは、遠心送風機であって、前記熱交換器の第１の送風ファンの吹き込み口を２つに分ける位置に第１の隔壁と、前記熱交換器の第２の送風ファンの吹き込み口を２つに分ける第２の隔壁の少なくとも一方を設け、前記隔壁は、前記熱交換器とは反対側に位置する端部に前記本体ケースに対して第１隙間開口を形成して配置し、前記隔壁の表と裏に表空間と裏空間を形成し、前記表空間には前記送風ファンを設けた熱交換装置。
2. 第１隙間開口は、隔壁の形成する表空間と裏空間を連通させるように構成した請求項１記載の熱交換装置。
3. 送風ファンの回転方向に対峙した位置であって、かつ前記送風ファンの羽根車外径より大きな同心円に接する位置に羽根車から熱交換器に対して略平行に吹出す空気を２方向へ分離させる分離体を設けた請求項１および２記載の熱交換装置。
4. 分離体は、熱交換器側にあって、送風ファン回転方向に対峙して突出させて形成した第１分離体である請求項１および３記載の熱交換装置。
5. 第１分離体は、送風ファンの外周から回転方向側に伸ばした接線であって、熱交換器の吹き込み口端面から垂直に所定の距離にある位置を結ぶ線よりも熱交換器から離した位置に設けた請求項３および４記載の熱交換装置。
6. 分離体は、頂点を有し、前記頂点は隔壁内で送風ファンの羽根車の同心円に接する位置に配置した請求項５記載の熱交換装置。
7. 分離体は、第１分離体と第２分離体の二つを有し、前記分離体の頂点を送風ファンの中心軸を通る線上であって、対角位置に配置した請求項３または４記載の熱交換装置。
8. 第２分離体は、第１分離体の頂点と送風ファンの中心軸を通る線に対して、送風ファンの反回転方向へ張り出して設けた請求項３または４記載の熱交換装置。
9. 第２分離体は、熱交換器から離れた側にあって、頂点を有し、隔壁が形成する隔壁端部と前記送風ファンの羽根車の同心円が交わる位置に前記頂点を配置した請求項３、４および８記載の熱交換装置。
10. 送風ファンの位置は、第１分離体側へ寄せた請求項５および９記載の熱交換装置。
11. 熱交換器側の隔壁の端部に前記熱交換器との間に第２隙間開口を設けた請求項１から１０のいずれかに記載の熱交換装置。
12. 第２隙間開口は、表空間と裏空間を連通させるように構成した請求項１１記載の熱交換装置。
13. 隔壁で分けられた空間であって、送風ファンを設けた側とは反対側の裏空間に熱交換器の流路に対して平行に配置した整流板を備えた請求項１記載の熱交換装置。
14. 第１隙間開口にあって、裏空間の隔壁端部に断面がＲ形状を有する突片を形成した請求項１記載の熱交換装置。
15. 発熱体を収納したキャビネットと、このキャビネットの開口部に装着された請求項１から１４のいずれか一つに記載の熱交換装置とを備えた発熱体収納装置。

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