JP2010190504A

JP2010190504A - 熱交換装置

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Publication number: JP2010190504A
Application number: JP2009036186A
Authority: JP
Inventors: Koichi Ishikawa; 晃一石川
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-02-19
Filing date: 2009-02-19
Publication date: 2010-09-02
Anticipated expiration: 2029-02-19
Also published as: JP5272788B2

Abstract

【課題】装置本体の開口から漏洩する電磁波雑音を低減した熱交換装置を提供することを目的とする。
【解決手段】外気である第１環境用の第１の開口と第１送風機、および第２環境用の第２の開口と第２送風機および第１環境の空気と第２環境の空気の熱交換をする熱交換器を備えた本体と、これら第１、第２の開口の少なくとも一つに遮蔽枠１６を備え、この遮蔽枠１６と本体を電気的に接続する少なくとも一つの接触部１７と、前記遮蔽枠１６に前記接触部１７を囲むシール構造２０とを形成したものであり、接触部１７の作用により遮蔽枠１６と本体との電気的な接続を容易に行い、第１または第２の開口からの電磁波雑音の漏洩を低減する。
【選択図】図７

Description

本発明は、発熱体収納装置用の熱交換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、発熱体収納装置としての設置面積を小さくすることが要望され、熱交換装置は、熱交換効率を向上させることが要望されていた（例えば、特許文献１参照）。

以下、その熱交換装置について説明する。

熱交換装置は、発熱体収納装置の壁面に取り付けるために例えば下記のような構成となっていた。すなわち、装置本体の開口として、外気用の第１吸気口と第１吐出口および発熱体を収納したキャビネット内用の第２吸気口および第２吐出口を有する本体と、この本体内に設けられた外気用の第１遠心送風機およびキャビネット内用の第２遠心送風機と、前記本体内において室外空気とキャビネット内空気との熱交換を行う熱交換器とを備えた構成となっていた。
特開２０００−１６１８７５号公報

上記従来の発熱体収納装置においては、第１送風機と第２送風機をインバーターのような高周波スイッチング駆動方式を用いて駆動、制御したときに発生する電磁波雑音が、装置本体の開口から漏洩する恐れがあった。そこで本発明は、装置本体の開口から漏洩する電磁波雑音を低減することを目的とする。

そして、この目的を解決するために本発明は、第１環境用の第１の開口と第１送風機、および第２環境用の第２の開口と第２送風機および第１環境の空気と第２環境の空気の熱交換をする熱交換器を備えた本体と、これら第１、第２の開口の少なくとも一つに装着された遮蔽枠とを備え、前記遮蔽枠と本体を電気的に接続する少なくとも一つの接触部を設け、前記遮蔽枠には、前記接触部を囲むシール構造を形成したものであり、接触部の作用により遮蔽枠と本体との電気的な接続を容易に行うことで、第１または第２の開口からの電磁波雑音の漏洩を低減することのできる熱交換装置を提供するという初期の目標を達成するものである。

また、接触部は遮蔽枠に設けた突部と本体に設けた受け部を当接したものであり、この突部が本体に接触して遮蔽枠と本体との電気的な接続を容易に行い、開口からの電磁波雑音の漏洩を低減することのできる熱交換装置を提供するという所期の目標を達成するものである。

また、接触部は遮蔽枠に設けた遮蔽枠受け部と本体に設けた本体突部を当接したものであり、平面部が本体吐部に接触して遮蔽枠と本体との電気的な接続を容易に行い、開口からの電磁波雑音の漏洩を低減することのできる熱交換装置を提供するという所期の目標を達成するものである。

また、少なくとも２箇所で遮蔽枠を本体に止めつける締め付け構造を有し、接触部は、前記締め付け構造に挟まれた位置で、かつ一方の締め付け構造に寄せた位置に配置したことを特徴とするものであり、接続構造の作用により、遮蔽板を確実に本体へ当接させて、本体との電気的な接続を行い、開口からの電磁波雑音の漏洩を少なくすることのできる熱交換装置を提供するという所期の目標を達成するものである。

また、シール構造は、遮蔽板の塗装の一部において接触部を囲む端面部の塗膜を他の部分に比べて厚く形成して備えたものであり、第１環境側の開口へ備えた場合でも塗膜を厚く形成した部分が接触部の周囲において本体と遮蔽枠を密着させて、第１環境からの雨水の浸入を遮断して、遮蔽枠と本体との電気的な接続を長期に渡って維持させることができる。そして、開口からの電磁波雑音の漏洩を少なくすることのできる熱交換装置を提供するという所期の目標を達成するものである。

以上のように本発明は、第１環境用の第１の開口と第１送風機、および第２環境用の第２の開口と第２送風機および第１環境の空気と第２環境の空気の熱交換をする熱交換器を備えた本体と、これら第１、第２の開口の少なくとも一つに装着された遮蔽枠とを備え、前記遮蔽枠と本体を電気的に接続する少なくとも一つの接触部を設け、前記遮蔽枠には、前記接触部を囲むシール構造を形成したものであり、接触部の作用により遮蔽枠と本体との電気的な接続を容易に行ったので、第１または第２の開口からの電磁波雑音の漏洩を低減することができる。

本発明の請求項１記載の発明は、第１環境用の第１の開口と第１送風機、および第２環境用の第２の開口と第２送風機および第１環境の空気と第２環境の空気の熱交換をする熱交換器を備えた本体と、これら第１、第２の開口の少なくとも一つに装着された遮蔽枠とを備え、前記遮蔽枠と本体を電気的に接続する少なくとも一つの接触部を設け、前記遮蔽枠には、前記接触部を囲むシール構造を形成したものであり、接触部の作用により遮蔽枠と本体との電気的な接続を行い、同電位となった金属のシールド構造とすることができる。

また、本発明の請求項２記載の発明は、接触部は遮蔽枠に設けた突部と本体に設けた受け部を当接したものであり、この突部が本体に接触して遮蔽枠と本体との電気的な接続を行い、同電位となった金属のシールド構造とすることができる。

また、本発明の請求項３記載の発明は、接触部は遮蔽枠に設けた遮蔽枠受け部と本体に設けた本体突部を当接したものであり、平面部が本体吐部に接触して遮蔽枠と本体との電気的な接続を行い、同電位となった金属のシールド構造とすることができる。

また、本発明の請求項４記載の発明は、少なくとも２箇所で遮蔽枠を本体に止めつける締め付け構造を有し、接触部は、前記締め付け構造に挟まれた位置で、かつ一方の締め付け構造に寄せた位置に配置したことを特徴とするものであり、接続構造の作用により、遮蔽板を確実に本体へ当接させて、本体との電気的な接続を行い、同電位となった金属のシールド構造とすることができる。

また、本発明の請求項５記載の発明は、シール構造は、遮蔽板の塗装の一部において接続部を囲む端面部の塗膜を他の部分に比べて厚く形成して備えたものであり、塗膜を厚く形成した部分が接触部の周囲において本体と遮蔽枠を密着させる。

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のビルディング１はその屋上２には携帯電話基地局３が設けられている。携帯電話基地局３は、図１に示すように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。

図２に示すように、前記熱交換装置６は、外気（第１環境）用の第１の開口として、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の開口として第２吸気口９および第２吐出口１０を有する本体１１と、この本体１１内に設けられた外気（第１環境）用の第１遠心送風機１２およびキャビネット４内（第２環境）用の第２遠心送風機１３と、前記本体１１内において外気（第１環境）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、これら第１遠心送風機１２および第２遠心送風機１３を駆動する制御装置１５とを備えている。

また、熱交換器１４は、図示していないが、樹脂製の伝熱板交互に重合されその間の微細なピッチに第１環境用の風路と第２環境用の風路を構成したものである。そして、この熱交換器１４には、第１吐出口８に直接対向する第１流出口１４ａと第２吐出口１０に直接対向する第２流出口１４ｂが形成される。

また、図２に示すように、本体１１の上から第２遠心送風機１３、熱交換器１４、第１遠心送風機１２を縦方向に並べて配置する。そして、制御装置１５は、第２遠心送風機１３の背面側であって、熱交換器１４の上部に配置する。また、第２吸気口９か第２遠心送風機１３、熱交換器１４、第２吐出口１０を通ってキャビネット４内の空気を連通させる第２環境用の第２風路１４ｃが形成される。

そして、第１吸気口７から第１遠心送風機１２、熱交換器１４、第１吐出口８と通って外気に連通する第１環境用の第１風路１４ｄが形成される。

第１吐出口８には、図３に示すように、この第１吐出口８の開口よりも大きな外形を有しこの開口部にあって吐出する空気の妨げにならなうように格子１６ａを形成した遮蔽枠１６を備え、この塗装した遮蔽枠１６と塗装をしないアルミニウム・亜鉛合金めっき鋼板製の本体１１の表面が重なる部分にこの遮蔽枠１６と本体１１を電気的に接続する少なくとも一つの接触部１７を形成する。

接触部１７は、図４に示すように、遮蔽枠１６に設けた突部１８と本体に設けた受け部１９とで構成される。

そして、図５に示すように、遮蔽枠１６に接触部１７を囲むシール構造２０を形成する。

シール構造２０は、遮蔽枠１６の突部１８部分は塗装をせず、その周囲を塗膜によって囲む構成としたものである。さらに、図６（ａ）に示すように、遮蔽枠１６の塗装２１の一部において接触部１７を囲む端面部の塗膜２１ａを他の部分に比べて厚く形成して備えたものである。

そして、図７に示すように、少なくとも２箇所で遮蔽枠１６を本体に止めつける締め付け構造として、二つのリベット２２（またはねじ）を有し、接触部１７は、前記締め付け構造である二つのリベット２２に挟まれた位置で、かつ一方の締め付け構造であるリベット２２に寄せた位置に配置する。

上記構成において、熱交換装置６を運転させると、すなわち、第１遠心送風機１２と第２遠心送風機１３を運転させると、第１風路１４ｄと第２風路１４ｃを通って、第１環境の空気と第２環境の空気が熱交換をして、第２環境で発生した熱を第１環境へ放出することとなる。このとき制御装置１５は、第１遠心送風機１２と第２遠心送風機１３のブラシレスＤＣモータに対して高周波スイッチング駆動方式であるＰＷＭ制御をして、所定の送風量を確保することを行っている。そのため、制御装置１５や熱交換装置６の内部配線から発生する電磁波雑音は、本体１１の第１、第２の開口部から漏洩することがある。特に、熱交換器１４の上部に配置した制御装置１５や熱交換装置６の内部配線から発生する電波雑音は、第１吐出口８は樹脂製の熱交換器１４の第１流出口１４ａに直接対向しているこことで、他の部分に比べてこの第１吐出口８を介して第１流出口１４ａから外部に漏洩しやすい。

そこで、本実施の形態では、第１吐出口８に遮蔽枠１６を設けて、接触部１７を構成する突部１８と受け部１９の接触による電気的な接続を行ったものであるので、本体１１と遮蔽枠１６を同電位にして金属シールド構造とすることで放射雑音ノイズの遮蔽を効果的に行なうことができる。また、遮蔽枠１６は、外気にさらされる第１吐出口８に設けたものであり、その接触の恒久的な確保が課題となるが、本実施の形態のように、シール構造２０を設けることで、外気からの雨水の浸入を防止して、前記接触部１７を容易に保護することができる。また、遮蔽枠１６は、本体１１の表面に対して、接触部１７を挟んだ２箇所をリベット２２で止めつけている。さらに、片方のリベット２２は接触部１７に近づけた位置で止めつけているので、熱膨張により遮蔽枠１６が伸びてもその接続が離れることはない。

以上のように、遮蔽枠１６に突部１８を設けて本体１１に設けた受け部１９とを当接させた接触部１７を形成することで、本体１１と遮蔽枠１６が電気的に接続され同電位となった金属のシールド構造とすることができ、制御装置１５や熱交換装置６の内部配線から発生する電磁波雑音を本体１１の外部に漏洩させることを防止することができる。また、この接触部１７は、遮蔽枠１６に突部１８を設けるだけで、容易にかつ確実に形成することができ、長期に渡ってその接続を維持することのできるものであり、極めて高い効果がある。

また、本実施の形態では、本体１１を塗装不要の材料で構成し、その開口部を覆う遮蔽枠１６を塗装する構成にして、シール構造２０を形成した。これにより、遮蔽枠１６の格子１６ａ部分も同工程にて塗装することができ、風路を遮るように配置される格子１６ａ部分の防錆を強化することもできる。特に格子１６ａ部分は、他の部分に比べて細く形成されるので、本体１１と同様にアルミニウム・亜鉛合金めっき鋼板使っても、プレス加工をしたときの端面部分は、錆びに対する保護が必要になる。したがって、塗装という防錆処理の工程のなかでシール構造２０を形成することは、非常に安価でかつ容易に行うことができ、そのコスト効果は大きい。

なお本実施の形態では、接触部１７は、遮蔽枠１６に突部１８、本体１１に受け部１９を設けた構成としたが、図６（ｂ）に示すように、遮蔽枠１６に遮蔽枠受け部２３、本体１１に本体突部２４を設けた構成としてもよい。また、受け部１９および遮蔽枠受け部２３は、平面であっても、また突部１８および本体突部２４の形状にあわせた凹み形状を形成して接続する構成にしてもよい。しかし、凹み形状を形成した場合には、より接触する面積を増加させることができて、長期に渡る接続を維持することが容易になる。

また、第１吐出口８に遮蔽枠１６を取り付けた形態を説明したが、第１吐出口８に限定されるものではなく、第１吸気口７であっても第２吐出口１０または第２吸気口９であっても、電磁波雑音の漏洩する箇所に配置すればよくその配置箇所に限定されるものではない。

また、本体１１の材質をアルミニウム・亜鉛合金めっき鋼板で説明したが、亜鉛鋼板のように金属部分が露出した材料であれば、作用、効果に変わりはない。

また、第１遠心送風機１２と第２遠心送風機１３をブラシレスＤＣモータを使用した例を説明したが、高周波スイッチング駆動方式によるモータ駆動方式、すなわちＡＣ誘導モータのＰＷＭ制御による駆動方式または高周波スイッチングによるＤＣ−ＤＣコンバータ電源を使用したＤＣモータの駆動方式、を用いたものであれば、同様の作用、効果が得られる。

第１環境用の第１の開口と第１送風機、および第２環境用の第２の開口と第２送風機および第１環境の空気と第２環境の空気の熱交換をする熱交換器を備えた本体と、これら第１、第２の開口の少なくとも一つに装着された遮蔽枠とを備え、前記遮蔽枠と本体を電気的に接続する少なくとも一つの接触部を設け、前記遮蔽枠には、前記接触部を囲むシール構造を形成したものであり、接触部の作用により遮蔽枠と本体との電気的な接続を容易に行ったので、第１または第２の開口からの電磁波雑音の漏洩を低減する熱交換装置に適用するものである。

本発明の実施の形態１の発熱体収納装置およびそこに取り付けた熱交換装置の全体を示す図同発熱体収納装置の構成を示す図同熱交換装置の正面図同熱交換装置の遮蔽枠を本体に取り付ける図同実施の形態のシール構造を示す図同シール構造の側面から見た図（（ａ）遮蔽枠に突部を設けた場合の図、（ｂ）本体に本体突部を設けた場合の図）同遮蔽枠を本体に取り付けた状態を示す図

３携帯電話基地局
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
１２第１遠心送風機
１３第２遠心送風機
１４熱交換器
１５制御装置
１６遮蔽枠
１７接触部
１８突部
１９受け部
２０シール構造
２１塗装
２２リベット
２３遮蔽枠受け部
２４本体突部

Claims

第１環境用の第１の開口と第１送風機、および第２環境用の第２の開口と第２送風機および第１環境の空気と第２環境の空気の熱交換をする熱交換器を備えた本体と、これら第１、第２の開口の少なくとも一つに装着された遮蔽枠とを備え、前記遮蔽枠と本体を電気的に接続する少なくとも一つの接触部を設け、前記遮蔽枠には、前記接触部を囲むシール構造を形成した熱交換装置。
接触部は、遮蔽枠に設けた突部と、本体側に設けた受け部を当接させて構成した請求項１記載の熱交換装置。
接触部は、遮蔽枠に設けた遮蔽枠受け部と、本体に設けた本体突部を当接させて構成した請求項１記載の熱交換装置。
少なくとも２箇所で遮蔽枠を本体に止めつける第１、第２の締め付け構造を有し、接触部は、前記第１、第２の締め付け構造に挟まれた位置で、かつ一方の締め付け構造に寄せた位置に配置した請求項１記載の熱交換装置。
シール構造は、遮蔽板の塗装の一部において接触部を囲む端面部の塗膜を他の部分に比べて厚く形成して備えた請求項１から４の少なくとも一つに記載の熱交換装置。