JP4192340B2 - 設備用冷却装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、設備用冷却装置に関し、例えば携帯電話基地局に設置される通信設備等の冷却装置として用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、例えば携帯電話基地局に使用される冷却装置がある。
携帯電話基地局は、図３に示すように、バッテリ１００、無線機１１０、及びその他の無線機器１２０（例えば電力変換器）等から構成され、これらの機器が略密閉化された筐体１３０の内部に収容されている。
冷却装置は、発熱を伴う無線機を冷却する目的で設置され、一般的には冷凍サイクルを構成するエアコンが使用されている。エアコンは、筐体１３０の内部に設置される室内機１４０と筐体１３０の外部に設置される室外機１５０とに分離され、配管１６０によって接続されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、エアコンを室内機１４０と室外機１５０とに分離すると、現地で配管１６０の接続作業が必要になるため、現地での作業時間が増大して施工コストが高くなるという問題がある。
また、基地局の設置費用を低く抑えるためには、設置費用に大きな割合を占める土地買収費を削減する必要がある。しかし、筐体１３０の内部にエアコンの室内機１４０を設置する場合は、筐体１３０内部の各種機器に対して室内機１４０の吸込口及び吹出口が近接していると、空気の循環が悪くなって効率良く筐体１３０内部を冷却することができない。
【０００４】
従って、各種機器に対し室内機１４０を近接して配置することはなく、通常は、図３（ｂ）に示すように、室内機１４０を筐体１３０の天井部等に設置する場合が多い。この結果、筐体１３０の内部に室内機１４０を設置すると、室内機１４０の取付け面積以上に室内機１４０の設置スペースを確保する必要が生じるため、筐体１３０の体格が大型化して基地局の敷地面積が増大し、土地買収費を削減する上では不利となる。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、設備の敷地面積を縮小でき、且つ設備に対する施工コストを低減できる設備用冷却装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の手段）
本発明は、筐体の内部にケースが設置され、そのケースの内部に発熱体が収納されている携帯電話の基地局と、冷凍サイクルを構成する凝縮器及び蒸発器を含む各機能部品を共通のケーシング内に一体的に納めて構成され、且つ筐体の外部に設置される冷却装置と、蒸発器で冷却された低温空気を筐体の内部へ供給するための吹出ダクトとを備えた設備用冷却装置であって、吹出ダクトは、筐体の内部で吹出口が下方に向かって傾斜して設けられ、ケースの側面下部には、吹出ダクトから供給される低温空気をケースの内部に導入するための冷風取入口が形成され、ケースの上面には、発熱体を冷却して加熱された空気を排出する排熱口が形成され、発熱体は、ケースの内部で冷風取入口より高い位置に配置されていることを特徴とする。
この場合、ケーシング内で既に冷凍サイクルが構成されているので、従来のように現地で室内機と室外機とを配管接続する作業が不要となり、施工時間を短縮できるため、施工コストを削減できる。また、筐体の内部に室内機を設置する必要がないので、筐体の体格を小型化でき、筐体の設置面積を小さく抑えることが可能である。
また、筐体の体格を小型化して筐体の設置面積を小さく抑えることにより、基地局の設置費用に大きな割合を占める土地買収費を削減することが可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の設備用冷却装置を携帯電話基地局に使用した実施例を図面に基づいて説明する。
図１は設備用冷却装置１の使用例を示す上面断面図（ａ）と正面断面図（ｂ）である。
携帯電話基地局は、図１に示すように、バッテリ２、無線機３、及びその他の無線機器４（例えば電力変換器）等から構成され、これらの機器が略密閉化された筐体５の内部に収納されている。なお、無線機３は、図１（ｂ）に示すように、稼働時に発熱する電子部品６（発熱体）を内蔵し、この電子部品６を収納するケース７の上面に排熱口７ａが設けられ、ケース７の下部側面に冷風取入口７ｂが設けられている。
【０００９】
冷却装置１は、筐体５の内部に設置された無線機３を冷却するもので、冷却能力内で物の温度を下げるのに有効な顕熱側の能力を増やすように設計された高顕熱型エアコンであり、図２に示すように、圧縮機８、凝縮器９、蒸発器１０等の各機能部品より構成される周知の冷凍サイクルを備え、凝縮器用ファン１１及び蒸発器用ファン１２と共に共通のケーシング１３内に一体的に収納されている。
【００１０】
冷凍サイクルは、凝縮器９と蒸発器１０とがケーシング１３内に設けられた別々の空間（放熱室１４と吸熱室１５）に配置され、その他の機能部品と共に冷媒配管（図示しない）によって接続されている。
圧縮機８は、モータ内蔵の密閉型圧縮機であり、その内蔵されたモータ（図示しない）によって回転駆動される。但し、外気温が高くなる真夏の高温時（例えば外気温４０度）でもモータ巻線が許容温度を越えないように高温対策（凝縮器の高性能化、例えば凝縮器風量の増大）を施し、モータの負荷を軽減している。
【００１１】
凝縮器用ファン１１は、凝縮器９が配置されるケーシング１３内の放熱室１４に外気を流通させて凝縮器９に送風するファンである。
蒸発器用ファン１２は、蒸発器１０が配置されるケーシング１３内の吸熱室１５に内気（筐体５内部の空気）を流通させて蒸発器１０に送風するファンである。
この冷却装置１は、図１（ｂ）に示すように、一組の接続用ダクト１６、１７を介して筐体５に接続され、更に筐体５の内部で各接続用ダクト１６、１７に吸込ダクト１８と吹出ダクト１９が接続されている。
【００１２】
一組の接続用ダクト１６、１７は、ケーシング１３内の吸熱室１５に筐体５内部の高温空気を導入する接続用ダクト１６と、蒸発器１０で冷却された低温空気を吸熱室１５から筐体５内部へ送風する接続用ダクト１７である。
接続用ダクト１６に接続される吸込ダクト１８は、無線機３からの排熱を効率良く回収できるように、ダクト先端の吸込口１８ａが筐体５内部の上方に開口している。
また、接続用ダクト１７に接続される吹出ダクト１９は、冷却装置１から送られた冷風を効率良く無線機３に供給できるように、ダクト先端の吹出口１９ａが筐体５内部の下方へ延びて、無線機３のケース７に設けられた冷風取入口７ｂに対向して開口している。
【００１３】
次に、本実施例の作動を説明する。
無線機３の稼働に伴って電子部品６が発熱し、その発熱によって加熱された空気がケース７上面の排熱口７ａから排出される。この無線機３からの排熱によって加熱された高温空気は、冷却装置１の蒸発器用ファン１２が作動することで吸込ダクト１８に回収され、接続用ダクト１６を経由してケーシング１３内の吸熱室１５へ導入される。
【００１４】
吸熱室１５に導入された高温空気は、蒸発器１０を通過する際に蒸発器１０の内部を流れる低温冷媒との熱交換によって冷却され、低温空気となって吸熱室１５から接続用ダクト１７へ流れ込み、更に接続用ダクト１７から吹出ダクト１９を通って筐体５の内部へ送風される。
筐体５の内部へ送風された低温空気は、主に冷却風として無線機３のケース７内部へ送り込まれ、ケース７内部に収納された電子部品６を冷却する。
【００１５】
（本実施例の効果）
本実施例の冷却装置１は、冷凍サイクルを一体化して構成している。つまり、凝縮器９と蒸発器１０を室外機と室内機とに分離することなく、冷凍サイクルを構成する他の機能部品と共に共通のケーシング１３内に収納している。これにより、従来のように現地で室内機と室外機とを配管接続する作業が不要となり、施工時間を短縮できるため、施工コストを削減できる。
また、基地局の筐体５内部に室内機を設置する必要がないので、筐体５の設置面積を小さく抑えることができ、基地局の設置費用に大きな割合を占める土地買収費を削減することが可能である。
【００１６】
本実施例では、筐体５内部の上方に吸込ダクト１８を取り回すことで、無線機３からの排熱を効率良く回収でき、且つ吹出ダクト１９の吹出口１９ａを無線機３の冷風取入口７ｂと対向して設けることで、冷却装置１より送られた低温空気の多くを冷却風として無線機３のケース７内部へ送風することができ、効率良く電子部品６を冷却することができる。この結果、筐体５内部の温度バラツキを低減できるので、バッテリ２付近の温度上昇が抑えられ、バッテリ２の寿命を延ばすことが可能である。
【００１７】
本実施例の冷却装置１は、筐体５の内部に設置された無線機３を冷却するものであり、人が快適に感じるように除湿機能を持たせる必要はない。つまり、無線機３を冷却するだけであれば、潜熱を制御する除湿機能は無駄である。そこで、顕熱を制御する機能、つまり温度を下げる機能を優先（顕熱９割以上）すれば、より効率良く無線機３を冷却することができる。なお、顕熱を制御する機能を向上させる手段として、例えば蒸発器用ファン１２の風量を増加することで対応できる。
また、冷却装置１に用いられる圧縮機８は、外気温が高くなる真夏の高温時でもモータ巻線が短絡しないように高温対策が施されているので、年間を通じて安定して運転することができる。
【００１８】
（変形例）
携帯電話の基地局を民家付近に設置する場合は、騒音を低減するために、冷却装置１を防音材等で隔離することも有効である。
本発明の冷却装置を携帯電話の基地局に使用した実施例を説明したが、携帯電話の基地局に限定されないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】設備用冷却装置の使用例を示す上面断面図（ａ）と正面断面図（ｂ）である。
【図２】設備用冷却装置の構成を示す三面図である。
【図３】従来の設備用冷却装置の使用例を示す上面断面図（ａ）と正面断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
１ 設備用冷却装置
３ 無線機
５ 筐体
６ 電子部品（発熱体）
８ 圧縮機（機能部品）
９ 凝縮器
１０ 蒸発器
１３ ケーシング
１８ａ 吸込口
１９ａ 吹出口

Claims (1)

1. 筐体の内部にケースが設置され、そのケースの内部に発熱体が収納されている携帯電話の基地局と、
   冷凍サイクルを構成する凝縮器及び蒸発器を含む各機能部品を共通のケーシング内に一体的に納めて構成され、且つ前記筐体の外部に設置される冷却装置と、
   前記蒸発器で冷却された低温空気を前記筐体の内部へ供給するための吹出ダクトとを備えた設備用冷却装置であって、
   前記吹出ダクトは、前記筐体の内部で吹出口が下方に向かって傾斜して設けられ、
   前記ケースの側面下部には、前記吹出ダクトから供給される低温空気を前記ケースの内部に導入するための冷風取入口が形成され、前記ケースの上面には、前記発熱体を冷却して加熱された空気を排出する排熱口が形成され、
   前記発熱体は、前記ケースの内部で前記冷風取入口より高い位置に配置されていることを特徴とする設備用冷却装置。

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