JP4577188B2 - Cooling system - Google Patents
Cooling system Download PDFInfo
- Publication number
- JP4577188B2 JP4577188B2 JP2005321201A JP2005321201A JP4577188B2 JP 4577188 B2 JP4577188 B2 JP 4577188B2 JP 2005321201 A JP2005321201 A JP 2005321201A JP 2005321201 A JP2005321201 A JP 2005321201A JP 4577188 B2 JP4577188 B2 JP 4577188B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature fluid
- side heat
- heat exchanger
- refrigerant
- case
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims description 257
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 148
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 119
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 32
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 22
- 230000006837 decompression Effects 0.000 claims description 19
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 15
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 94
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 92
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 12
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 9
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 8
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 7
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 6
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 5
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 5
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Description
本発明は、高温流体と、高温流体よりも低温である低温流体とを混合させることなく、熱交換させることで、高温流体を冷却する冷却装置に関するもので、例えば、携帯電話通信網基地局の局舎内の空気温度を制御する冷却装置に用いて好適である。 The present invention relates to a cooling device that cools a high-temperature fluid by exchanging heat without mixing the high-temperature fluid and a low-temperature fluid that is lower in temperature than the high-temperature fluid. It is suitable for use in a cooling device for controlling the air temperature in the station building.
従来、このような冷却装置としては、エアコンなどに汎用されているように、強制循環冷媒回路を備える冷凍サイクル方式の冷却装置や、自然循環冷媒回路を備える沸騰式の冷却装置や、冷凍サイクル方式と沸騰式の両方の冷却方式を併用した構成の冷却装置等がある。 Conventionally, as such a cooling device, a refrigeration cycle type cooling device provided with a forced circulation refrigerant circuit, a boiling type cooling device provided with a natural circulation refrigerant circuit, or a refrigeration cycle method as widely used in air conditioners and the like And a cooling device having a configuration using both a cooling method and a boiling type cooling method.
これらの冷却装置のうち、沸騰式の冷却装置としては、例えば、1つのケースの内部を、基本的に、上下方向で2つに仕切り、ケース内部の上側の領域に低温流体側熱交換器を配置し、ケース内部の下側の領域に高温流体側熱交換器を配置した構造のものがある(例えば、特許文献1参照)。 Among these cooling devices, as a boiling type cooling device, for example, the inside of one case is basically divided into two in the vertical direction, and a low temperature fluid side heat exchanger is provided in the upper region inside the case. There is a structure in which a high-temperature fluid side heat exchanger is disposed in a lower region inside the case (for example, see Patent Document 1).
この冷却装置では、ケース内部の下半分側に高温流体を流入し、高温流体と高温流体側熱交換器内の冷媒との間で熱交換させることにより、冷媒を沸騰気化させることを利用して、高温流体を冷却するとともに、ケース内部の上半分側に低温流体を流入し、低温流体側熱交換器内で、高温流体側熱交換器で気化された冷媒と低温流体との間で熱交換させることにより、冷媒を凝縮させることを利用して、冷媒の熱を低温流体に放熱している。 In this cooling device, a high-temperature fluid flows into the lower half side inside the case, and heat is exchanged between the high-temperature fluid and the refrigerant in the high-temperature fluid-side heat exchanger, thereby making it possible to boil and evaporate the refrigerant. Cooling the high-temperature fluid, flowing the low-temperature fluid into the upper half of the case, and exchanging heat between the refrigerant vaporized in the high-temperature fluid-side heat exchanger and the low-temperature fluid in the low-temperature fluid-side heat exchanger Thus, the heat of the refrigerant is radiated to the low-temperature fluid by utilizing the condensation of the refrigerant.
また、冷凍サイクル方式と沸騰式の両方の冷却方式を併用した構成の冷却装置としては、例えば、沸騰式冷却用の冷却器と、冷凍サイクル用の蒸発器とを1つの室内機に収納し、沸騰式冷却用の凝縮器と冷凍サイクル用の凝縮器とをそれぞれ別々の室外機に収納した構造のものがある。 In addition, as a cooling device configured to use both the refrigeration cycle method and the boiling type cooling method, for example, a cooling device for boiling type cooling and an evaporator for the refrigeration cycle are accommodated in one indoor unit, There is a structure in which a condenser for boiling cooling and a condenser for a refrigeration cycle are housed in separate outdoor units.
両方の冷却方式を併用した構成の冷却装置では、外気温が低いときに沸騰方式の冷却能力が高く得られ、冷凍サイクル方式の運転を停止または低減できることから、冷凍サイクル方式の冷却運転のみの冷却装置と比較して、消費電力を低減することができる。
ところで、通常、冷却装置の冷却方式は、冷却装置が使用される環境の温度に応じて、選択される。 By the way, the cooling method of the cooling device is usually selected according to the temperature of the environment in which the cooling device is used.
しかし、上記のとおり、従来の冷却装置では、冷却方式が異なると、冷却装置の構造が大きく異なるため、冷却方式によって冷却装置の設置箇所の構造が異なっていた。すなわち、従来では、冷却方式が異なる冷却装置は互換性がなかった。 However, as described above, in the conventional cooling device, when the cooling method is different, the structure of the cooling device is greatly different. Therefore, the structure of the installation location of the cooling device is different depending on the cooling method. In other words, conventionally, cooling devices with different cooling methods have not been compatible.
このため、冷却装置が使用される環境に応じて、冷却装置の設置場所の構造を変更しなければならなかった。 For this reason, the structure of the installation location of the cooling device has to be changed according to the environment in which the cooling device is used.
本発明は、上記点に鑑み、冷却装置の設置場所の構造を変更することなく、冷却方式を選択できる冷却装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the cooling device which can select a cooling system, without changing the structure of the installation place of a cooling device in view of the said point.
上記目的を達成するため、本発明は、高温流体側流路(31)と低温流体側流路(32)とが内部に設けられているケース(11、70)と、高温流体側流路(31)に配置された第1、第2の高温流体側熱交換器(12b、12a)と、低温流体側流路(32)に配置された第1、第2の低温流体側熱交換器(13b、13a)とを備え、第1の高温流体側熱交換器(12b)、第1の低温流体側熱交換器(13b)および第1の冷媒配管(44b、45b)によって、第1の冷媒回路が構成されており、第2の高温流体側熱交換器(12a)、第2の低温流体側熱交換器(13a)および第2の冷媒配管(44a、45a)によって、第2の冷媒回路が構成されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a case (11, 70) in which a high temperature fluid side channel (31) and a low temperature fluid side channel (32) are provided, and a high temperature fluid side channel ( 31) first and second high temperature fluid side heat exchangers (12b, 12a) and first and second low temperature fluid side heat exchangers (32) arranged in the low temperature fluid side flow path (32). 13b, 13a), and the first refrigerant by the first high temperature fluid side heat exchanger (12b), the first low temperature fluid side heat exchanger (13b) and the first refrigerant pipe (44b, 45b). The circuit is configured, and the second refrigerant circuit is constituted by the second high-temperature fluid side heat exchanger (12a), the second low-temperature fluid side heat exchanger (13a), and the second refrigerant pipes (44a, 45a). It is characterized by comprising.
なお、第1、第2の冷媒回路として、高温流体側熱交換器で冷媒を沸騰気化させ、低温流体側熱交換器で冷媒を凝縮させ、冷媒の密度差を利用して冷媒を自然循環させる沸騰式の熱交換サイクルを利用した冷却方式の冷媒回路を用いたり、冷媒を圧縮機を用いて強制的に循環させ、低温流体側熱交換器で高温・高圧の冷媒を放熱させ、高温流体側熱交換器で低温・低圧の冷媒を吸熱させる冷凍サイクルを利用した冷却方式の冷媒回路を用いたり、沸騰式の熱交換サイクルを利用した冷却方式の冷媒回路と、冷凍サイクルを利用した冷却方式の冷媒回路の両方を用いたりすることができる。 In addition, as a 1st, 2nd refrigerant circuit, a refrigerant | coolant is boiled and vaporized with a high temperature fluid side heat exchanger, a refrigerant | coolant is condensed with a low temperature fluid side heat exchanger, and a refrigerant | coolant is naturally circulated using the density difference of a refrigerant | coolant. Uses a cooling-type refrigerant circuit that uses a boiling heat exchange cycle, or forcibly circulates the refrigerant using a compressor, dissipates high-temperature and high-pressure refrigerant in the low-temperature fluid side heat exchanger, and Cooling type refrigerant circuit using a refrigeration cycle that absorbs low-temperature and low-pressure refrigerant with a heat exchanger, cooling type refrigerant circuit using a boiling type heat exchange cycle, and cooling type using a refrigeration cycle Both refrigerant circuits can be used.
このように、本発明では、冷却装置の構造を、1つのケース内部に少なくとも2つの冷媒回路を収納した構造としている。 Thus, in the present invention, the structure of the cooling device is a structure in which at least two refrigerant circuits are housed in one case.
これにより、上記のように、高温流体側熱交換器と低温流体側熱交換器の種類として、沸騰冷却式用、冷凍サイクル用のどちらかを選択したり、冷媒回路中に減圧膨張弁や圧縮機等を加えるか否かを選択したりすることにより、ケースの構造を変更することなく、冷却装置の冷却方式を任意に選択することができる。 As a result, as described above, either the boiling cooling type or the refrigeration cycle can be selected as the type of the high temperature fluid side heat exchanger and the low temperature fluid side heat exchanger, or a decompression expansion valve or a compression can be used in the refrigerant circuit. By selecting whether or not to add a machine or the like, the cooling method of the cooling device can be arbitrarily selected without changing the structure of the case.
この結果、本発明の冷却装置によれば、各冷却方式の冷却装置のケース構造を共通化することができることから、冷却装置の設置場所の構造を変更することなく、冷却方式を選択することが可能となる。 As a result, according to the cooling device of the present invention, the case structure of the cooling devices of each cooling method can be shared, so that the cooling method can be selected without changing the structure of the installation location of the cooling device. It becomes possible.
また、本発明では、冷却装置の具体的な構成として以下の構成を採用する。
すなわち、第1の冷媒回路は自然循環冷媒回路であり、第2の冷媒回路は圧縮機(47)を利用して冷媒を強制的に循環させる強制循環冷媒回路であり、
高温流体側流路(31)では、第1、第2の高温流体側熱交換器(12b、12a)の通風面(12d、12c)同士が対向し、かつ、第1の高温流体側熱交換器(12b)が、第2の高温流体側熱交換器(12a)よりも高温流体流れの上流側に配置されており、
低温流体側流路(32)では、第1、第2の低温流体側熱交換器(13b、13a)の通風面(13d、13c)同士が対向し、かつ、第1の低温流体側熱交換器(13b)が、第2の低温流体側熱交換器(13a)よりも低温流体流れの上流側に配置されている。
また、ケース(11)としては、例えば、横断面の形状が、第1の方向での長さが、第1の方向に直交する第2の方向での長さよりも短い形状であり、高温流体側流路(31)と低温流体側流路(32)が、ケース(11)の内部に、第2の方向で並んで設けられているものを用いることが可能である。
Moreover, in this invention, the following structures are employ | adopted as a specific structure of a cooling device.
That is, the first refrigerant circuit is a natural circulation refrigerant circuit, and the second refrigerant circuit is a forced circulation refrigerant circuit that forcibly circulates the refrigerant using the compressor (47),
In the high temperature fluid side channel (31), the ventilation surfaces (12d, 12c) of the first and second high temperature fluid side heat exchangers (12b, 12a) face each other, and the first high temperature fluid side heat exchange is performed. The vessel (12b) is located upstream of the second hot fluid side heat exchanger (12a) in the hot fluid flow,
In the low temperature fluid side flow path (32), the ventilation surfaces (13d, 13c) of the first and second low temperature fluid side heat exchangers (13b, 13a) face each other, and the first low temperature fluid side heat exchange is performed. The vessel (13b) is arranged on the upstream side of the low temperature fluid flow with respect to the second low temperature fluid side heat exchanger (13a).
Further, as the case (11), for example, the shape of the cross section is a shape in which the length in the first direction is shorter than the length in the second direction orthogonal to the first direction, and the high temperature fluid It is possible to use the side flow path (31) and the low temperature fluid side flow path (32) provided in the case (11) side by side in the second direction.
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した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。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in the claim and this column is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
本実施形態では、通信機器などが納められている携帯電話基地局の局舎内を冷却する基地局用冷却装置を例として説明する。
(First embodiment)
In the present embodiment, a base station cooling device that cools the inside of a mobile phone base station in which communication equipment and the like are housed will be described as an example.
図1(a)〜(d)に、本発明の第1実施形態における冷却装置の全体構成を示す。また、図2に、冷却装置の局舎への設置状態を示す。なお、図1(a)は冷却装置を正面から見たときの内部構成を示す図であり、図1(b)、(c)は、それぞれ、図1(a)中の冷却装置を矢印A、B方向で見たときの内部構成を示す図であり、図1(d)は、冷却装置を上方から見たときの内気側熱交換器12と外気側熱交換器13の配置を示す図である。また、図1(a)〜(c)、図2では、図の上下方向が、冷却装置の天地方向である。
1A to 1D show the overall configuration of the cooling device according to the first embodiment of the present invention. Moreover, in FIG. 2, the installation state to the station building of a cooling device is shown. FIG. 1A is a diagram showing an internal configuration when the cooling device is viewed from the front, and FIGS. 1B and 1C show the cooling device in FIG. FIG. 1D is a diagram showing an internal configuration when viewed in the B direction, and FIG. 1D is a diagram showing an arrangement of the inside air
図2に示すように、本実施形態の冷却装置1は、筐体としての局舎2の扉3に取り付けられるものである。局舎2は、扉3が閉められた状態のとき、内部が外部から密閉される。また、局舎2の内部には、アンテナ4を介して、携帯電話機5や最寄りの交換局等と通信を行うための通信機器6が収納されており、この通信機器6が作動することで、通信機器6が発熱し、局舎2の内部空気(内気)の温度が上昇する。本実施形態では、この内気が高温流体に相当し、局舎2の外部空気(外気)が低温流体に相当する。
As shown in FIG. 2, the
本実施形態の冷却装置1は、自然循環冷媒回路を備える沸騰方式の冷却運転と、強制循環冷媒回路を備える蒸気圧縮式冷凍サイクル方式の冷却運転とを、同時もしくは切り替えて行うものである。具体的には、沸騰冷却方式は特にON/OFF制御は無く、内気と外気の温度差によるなりゆきの冷却性能となり、冷凍サイクル方式は減圧膨張弁や圧縮機の制御による切り替え運転を行う。
The
具体的には、冷却装置1は、図1(a)〜(c)に示すように、1つのケース11と、ケース11の内部に収納される2つの内気側熱交換器12と、2つの外気側熱交換器13と、1つの内気用ファン14と、1つの外気用ファン15とから主に構成されている。
Specifically, the
ケース11は、直方体であり、図1(a)に示すように、ケース11を正面から見たとき、前面21と、前面21の奥側に位置する背面22と、前面21の左側に位置する左側面23と、前面21の右側に位置する右側面24と、前面21の上側に位置する上面25と、前面21の下側に位置する下面26とを有している。
The
また、このケース11は、図1(a)中の奥行き方向の幅、すなわち、前面21と背面22に垂直な方向の幅が、ケース11の他の幅よりも小さくなっており、以下では、前面21と背面22に垂直な方向を、ケース11の厚さ方向と呼ぶ。また、図1(a)中の前面21に向かって左右の方向を、ケース11の左右方向と呼ぶ。
In addition, the width of the
本実施形態では、図1(d)に示すように、ケース11の横断面の形状は、ケース11の厚さ方向での長さが、その厚さ方向に直交するケース11の左右方向での長さよりも短い形状となっている。なお、ケース11の横断面とは、ケース11の上下方向、すなわち、天地方向に垂直な方向での断面を意味する。また、本実施形態中のケース11の厚さ方向、左右方向が、それぞれ、特許請求の範囲に記載の第1の方向、第2の方向に相当する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1 (d), the shape of the cross section of the
また、図2に示すように、ケース11の背面22が局舎2の内部に面し、前面21が局舎2の外部に面するように、冷却装置1が局舎2の扉3に取り付けられるようになっている。すなわち、ケース11の厚さ方向が、冷却装置1の局舎2に対する取り付け方向となっている。
Further, as shown in FIG. 2, the
また、図1(a)に示すように、ケース11の内部は、隔壁27によって、ケース11の左右方向で2つの領域に分けられている。この隔壁27は、ケース11の内部に沿った形状であり、略長方形の略平板である。隔壁27は、鉛直方向に平行となるように、ケース11の前面21、背面22、上面25および下面26に対して垂直に配置されている。
Further, as shown in FIG. 1A, the inside of the
ここで、図3に、ケース11を上方から見たときのケース11の断面図を示す。ケース11は、図3に示すように、左側面23、前面21の図中左半分および隔壁27を構成するU字型形状の金属板と、前面21の図中右半分および右側面24を構成するL字形状の金属板と、背面22を構成する平らな金属板とを、ピン等を用いて、互いに固定することにより、形成されている。
Here, FIG. 3 shows a cross-sectional view of the
なお、これらの金属板は、例えば、鉄により構成されている。また、各金属板は、金属板同士が面と面が対向して接合するように、各金属板の端部が折り曲げられており、金属板と金属板との間にパッキン28が挟まれている。さらに、金属板と金属板との隙間をシール剤で塞ぐことによって、金属板と金属板との接合部から水が侵入しないように、防水処理が施されている。 In addition, these metal plates are comprised, for example with iron. In addition, each metal plate has its end folded so that the metal plates are joined face to face, and a packing 28 is sandwiched between the metal plates. Yes. Furthermore, waterproofing is performed so that water does not enter from the joint between the metal plate and the metal plate by closing the gap between the metal plate with a sealant.
また、本実施形態では、ケース11の内部空間のうち、図1(a)中の左側が内気側領域31であり、局舎2の内気が流通する内気流路となり、図1(a)中の右側が外気側領域32であり、局舎2の外気が流通する外気流路となる。なお、内気側領域31、外気側領域32が、それぞれ、特許請求の範囲に記載の高温流体側流路、低温流体側流路に相当する。
Moreover, in this embodiment, the left side in FIG. 1A is the inside
そして、図1(a)に示すように、内気側領域31には、ケース11の下側に内気側熱交換器12が配置され、ケース11の上側に内気用ファン14が配置されている。一方、外気側領域32には、ケース11の上側に外気側熱交換器13が配置され、ケース11の下側に外気用ファン15が配置されている。
As shown in FIG. 1A, in the
すなわち、本実施形態では、冷却装置1を正面から見たとき、内気側熱交換器12と外気側熱交換器13は、それぞれ、ケース内部の左下と右上という対角方向に配置されており、内気用ファン14と外気用ファン15は、それぞれ、ケース内部の左上と右下という対角方向に配置されている。
That is, in this embodiment, when the
2つの内気側熱交換器12は、1つが沸騰冷却用の内気側熱交換器(沸騰器)12bであり、もう1つが冷凍サイクル用の内気側熱交換器(蒸発器)12aである。本実施形態では、図1(b)、(d)に示すように、冷凍サイクル用の内気側熱交換器12aは、沸騰冷却用の内気側熱交換器12bよりもケース11の背面22に近い位置に配置されている。
One of the two room air
この2つの内気側熱交換器12a、12bは、ともに、外形は略直方体であり、同一の形状である。この2つの内気側熱交換器12a、12bは、それらの通風面12c、12dに対して垂直な方向での幅(内気側熱交換器12の厚さ)が、内気側熱交換器12の他の方向での幅よりも薄く、ケース11よりも薄い薄板形状である。なお、通風面12c、12dは内気を通す面であり、内気の流れに対向している。
Both of the two inside
そして、2つの内気側熱交換器12a、12bは、通風面12c、12dの形状および大きさが同一であり、それらの通風面12c、12dが揃って、互いに略平行で、かつ、ケース11の背面22に略平行となるように配置されている。
The two inside air
また、2つの内気側熱交換器12a、12bの厚さの合計は、ケース11の厚さの半分以下である。そして、2つの内気側熱交換器12a、12bは、ケース11の厚さ方向では、ケース11の中央よりも背面22側に配置されている。本実施形態では、背面22と冷凍サイクル用の内気側熱交換器12aの間隔は、冷凍サイクル用の内気側熱交換器12aの厚さよりも短くなっている。
Further, the total thickness of the two inside
また、2つの内気側熱交換器12a、12b同士も近接して配置されており、2つの内気側熱交換器12a、12b同士の間隔は、2つの内気側熱交換器12a、12bの厚さの合計よりも小さくなっている。
The two inside
また、図1(b)、図2に示すように、ケース11の背面22のうち、内気用ファン14に対向する位置と、内気側熱交換器12に対向する位置とに、それぞれ、内気取り入れ口と、内気排出口となる開口部22a、22bが設けられている。
Further, as shown in FIGS. 1B and 2, the inside air intake is taken into the
これにより、図1(b)、図2に示すように、内気が、ケース11の上方に位置する内気取り入れ口22aから取り入れられ、内気側領域31を上から下に向かって流れ、ケース11の下方に位置する内気排出口22bから排出されるようになっている。このため、局舎2の内気は、図2に示すように、冷却装置1の内部でUターンするように、局舎2の内部を流れるようになっている。
Thereby, as shown in FIG. 1B and FIG. 2, the inside air is taken in from the inside
2つの外気側熱交換器13は、1つが沸騰冷却用の外気側熱交換器(凝縮器)13bであり、もう1つが冷凍サイクル用の外気側熱交換器(凝縮器)13aである。本実施形態では、図1(c)、(d)に示すように、冷凍サイクル用の外気側熱交換器13aは、沸騰冷却用の外気側熱交換器13bよりもケース11の前面21に近い位置に配置されている。
One of the two outside air
2つの外気側熱交換器13a、13bは、ともに、外形が直方体であり、同一の形状である。2つの外気側熱交換器13a、13bは、それらの通風面13c、13dに対して垂直な方向での幅(外気側熱交換器13の厚さ)が他の方向での幅よりも薄く、ケース11の厚さよりも薄い薄板形状である。
The two outdoor air
そして、2つの外気側熱交換器13a、13bは、それらの通風面13c、13dの形状および大きさが同等であり、それらの通風面13c、13dが揃って、互いに略平行で、かつ、ケース11の前面21に略平行となるように配置されている。
The two outdoor air
また、2つの外気側熱交換器13a、13bの厚さの合計は、ケース11の厚さの半分以下である。そして、2つの外気側熱交換器13a、13bは、ケース11の厚さ方向では、ケース11の中央よりも前面21側に配置されている。本実施形態では、前面21と冷凍サイクル用の外気側熱交換器13aの間隔は、冷凍サイクル用の外気側熱交換器13aの厚さよりも短くなっている。
Further, the total thickness of the two outdoor air
また、2つの外気側熱交換器13a、13b同士も近接しており、2つの外気側熱交換器13a、13bの間隔は、2つの外気側熱交換器13a、13bの厚さの合計よりも小さくなっている。
Further, the two outdoor air
このように、本実施形態では、内気側熱交換器12と外気側熱交換器13とは、図1(d)に示すように、ケース11の上面側から見たとき、ケース11の正面に対して奥左側と手前右側というケース内部の対角方向に配置されている。
Thus, in this embodiment, the inside air
また、図1(c)に示すように、ケース11の前面21のうち、外気用ファン15に対向する位置と、外気側熱交換器13に対向する位置とに、それぞれ、外気取り入れ口と、外気排出口となる開口部21a、21bが設けられている。
Moreover, as shown in FIG.1 (c), in the
これにより、図1(c)に示すように、外気は、ケース11の下方に位置する外気取り入れ口21aから取り入れられ、外気側領域32を下から上に向かって流れ、ケース11の上方に位置する外気排出口21bから排出されるようになっている。このように、本実施形態の冷却装置1は、ケース11の内部に、内気と外気とを対向して流すことで、内気側熱交換器12と外気側熱交換器13を含む冷媒回路で、対向流式熱交換を行うようになっている。
As a result, as shown in FIG. 1 (c), outside air is taken in from the outside
以上説明したように、本実施形態では、内気用ファン14は、内気流路(内気流れ)の上流側に配置され、内気側熱交換器12は、内気流路の下流側に配置されている。また、外気用ファン15は、外気流路(外気流れ)の上流側に配置され、外気側熱交換器13は、外気流路の下流側に配置されている。
As described above, in the present embodiment, the
さらに、2つの内気側熱交換器12a、12bにおいては、沸騰冷却用の内気側熱交換器12bが、冷凍サイクル用の内気側熱交換器12aよりも内気流路の上流側に配置されている。同様に、2つの外気側熱交換器13a、13bにおいても、沸騰冷却用の外気側熱交換器13bが、冷凍サイクル用の外気側熱交換器13aよりも外気流路の上流側に配置されている。
Further, in the two inside air
また、本実施形態では、内気用ファン14、外気用ファン15として、押し込み方式の遠心ファンを用いている。
In this embodiment, a push-type centrifugal fan is used as the
このように、押し込み方式のファンを用いることで、内気側領域31、外気側領域32において、各熱交換器12、13を内気、外気流れの下流側に配置することができる。そして、遠心ファンを用いることで、ファンの吸い込み流れと吐き出し流れを90度に曲げることができるため、内気、外気を冷却装置1でUターンするように流すとき、内気、外気流れの曲がり圧損を低減することができる。この結果、本実施形態によれば、遠心ファンを用いない場合と比較して、内気用ファン14、外気用ファン15の送風によって生じる騒音を低減でき、消費電力を低減できる。
Thus, by using a push-in fan, the
また、本実施形態では、図1(b)に示すように、内気側領域31には、内気側熱交換器12の内気流れの上流側であって、内気側熱交換器12に対して内気側熱交換器12の中心よりも上方側にヒータ41が配置されている。このヒータ41は、局舎2の内気温度を0℃等の下限温度以上にするためのものである。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 1B, the
また、内気側熱交換器12の内気流れの下流側であって、内気排出口11bの近傍に内気用温度センサ42が配置されている。
Moreover, the
また、図1(c)に示すように、外気側領域32には、外気用ファン15よりも外気流れの下流側であって、外気側熱交換器13よりも外気流れの上流側に外気用温度センサ43が配置されている。
Further, as shown in FIG. 1C, the
これらの内気用、外気用温度センサ42、43により、内気、外気の温度が検出され、この検出結果に基づいて、内気用ファン14、外気用ファン15およびヒータ41の作動が図示しない制御装置によって、制御されるようになっている。
The temperature of the inside air and the outside air is detected by the inside and
また、内気側領域31には、図1(a)、(b)に示すように、沸騰冷却用の内気側熱交換器12bと沸騰冷却用の外気側熱交換器13bとに接続され、気相冷媒の流路を構成する沸騰冷却用のガス配管44bが配置されている。
In addition, as shown in FIGS. 1A and 1B, the inside
また、内気側領域31には、冷凍サイクル用の内気側熱交換器12aと冷凍サイクル用の外気側熱交換器13aとに接続され、液相冷媒の流路を構成する冷凍サイクル用の液配管45aが配置されている。そして、この液配管45aの途中には、減圧膨張弁46が設けられている。
In addition, the
一方、外気側領域32には、図1(a)、(c)に示すように、沸騰冷却用の内気側熱交換器12bと沸騰冷却用の外気側熱交換器13bとに接続され、液相冷媒の流路を構成する沸騰冷却用の液配管45bが配置されている。
On the other hand, as shown in FIGS. 1A and 1C, the
また、外気側領域32には、冷凍サイクル用の内気側熱交換器12aと冷凍サイクル用の外気側熱交換器13aとに接続され、気相冷媒の流路を構成する冷凍サイクル用のガス配管44aも配置されている。そして、このガス配管44aの途中には、圧縮機47が設けられている。
In addition, the
なお、本実施形態では、図1(d)に示すように、ケース11の厚さ方向において、沸騰冷却用の内気側熱交換器12bおよび外気側熱交換器13bは、ケース11の中心側に配置され、冷凍サイクル用の内気側熱交換器12aおよび外気側熱交換器13aは、ケース11の外側に配置されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1 (d), the inside air
このため、図1(b)に示すように、沸騰冷却用のガス配管44bと冷凍サイクル用の液配管45aは、クロスして、内気側領域31に配置されている。また、図1(c)に示すように、沸騰冷却用の液配管45bと冷凍サイクル用のガス配管44aも、クロスして、外気側領域32に配置されている。
For this reason, as shown in FIG. 1B, the
なお、ガス配管44a、44bおよび液配管45a、45bとしては、冷媒を循環させる熱交換器において一般的に使用される配管を用いることができ、例えば、金属材料により構成されている。
In addition, as
本実施形態では、このように配置された沸騰冷却用のガス配管44bおよび液配管45bを介して、冷媒が沸騰冷却用の内気側熱交換器12bと外気側熱交換器13bとの間を循環するようになっている。同様に、冷凍サイクル用のガス配管44aおよび液配管45aを介して、冷媒が冷凍サイクル用の内気側熱交換器12aと外気側熱交換器13aとの間を循環するようになっている。
In the present embodiment, the refrigerant circulates between the inside air
このように、本実施形態の冷却装置1は、図4に示すように、沸騰冷却用の内気側熱交換器12bおよび外気側熱交換器13b、沸騰冷却用のガス配管44bおよび液配管45bにより、密閉された沸騰冷却方式の冷媒回路を形成し、冷凍サイクル用の内気側熱交換器12aおよび外気側熱交換器13a、冷凍サイクル用のガス配管44aおよび液配管45a、減圧膨張弁46、圧縮機47により、密閉された蒸気圧縮式冷凍サイクル方式の冷媒回路を形成している。なお、図4は、本実施形態の冷却装置が備える冷媒回路の概略構成を示している。
Thus, as shown in FIG. 4, the
なお、本実施形態では、沸騰冷却方式の冷媒回路、沸騰冷却用の内気側熱交換器12b、沸騰冷却用の外気側熱交換器13b、沸騰冷却用のガス配管44bおよび液配管45bが、それぞれ、特許請求の範囲に記載の第1の冷媒回路、第1の高温流体側熱交換器、第1の低温流体側熱交換器、第1の冷媒配管に相当する。
In this embodiment, the refrigerant circuit of the boiling cooling system, the inside air
また、蒸気圧縮式冷凍サイクル方式の冷媒回路、冷凍サイクル用の内気側熱交換器12a、冷凍サイクル用の外気側熱交換器13a、冷凍サイクル用のガス配管44aおよび液配管45aが、それぞれ、特許請求の範囲に記載の第2の冷媒回路、第2の高温流体側熱交換器、第2の低温流体側熱交換器、第2の冷媒配管に相当する。
Further, a refrigerant circuit of a vapor compression refrigeration cycle system, an inside air
図5に、沸騰冷却方式の冷媒回路を構成する内気側熱交換器12b、外気側熱交換器13b、ガス配管44b、液配管45bとケース11の隔壁27の断面図を示す。なお、図5は、ケース11を前面21に平行な面方向に切断したときの縦断面図である。また、図6に、図5中のA−A線断面図を示し、図7に、図5中の破線で囲まれた領域Bの拡大図を示す。
FIG. 5 shows a cross-sectional view of the inside air
図5に示すように、沸騰冷却用の内気側熱交換器12bおよび外気側熱交換器13bは、ともに、マルチフローパス型熱交換器であり、上下方向に伸びている複数の多穴チューブ51の両端が、ケース11の左右方向に伸びている上側連通部52、下側連通部53に連結され、多穴チューブ51同士の間に、フィン54が配置された構成となっている。
As shown in FIG. 5, the inside air
多穴チューブ51は、図6に示すように、1つのチューブ内に、図5の紙面垂直方向に多数の流路55が並列しているものであり、1つの流路55の幅は、液体冷媒から発生する気泡の幅と同等の大きさとなっている。フィン54としては、例えば、コルゲートフィンを用いている。
As shown in FIG. 6, the
なお、多穴チューブ51や上側連通部52、下側連通部53は、アルミニウム、銅等の熱伝導性に優れた金属材料により構成されている。
In addition, the
また、図5に示すように、内気側熱交換器12bの上下方向の長さは、ケース11の下半分の長さと同等であり、外気側熱交換器13bの上下方向の長さは、ケース11の上側半分よりも長くなっている。このため、外気側熱交換器13bは、その一部が、内気側熱交換器12bと、ケース11の上下方向でオーバーラップしている。
Further, as shown in FIG. 5, the length in the vertical direction of the inside air
また、図5に示すように、ガス配管44は、一端が内気側熱交換器12bの上側連通部52の上面に接続され、他端が外気側熱交換器13bの上側連通部52の側面に接続されている。一方、液配管45は、一端が内気側熱交換器12bの下側連通部53の側面に接続され、他端が外気側熱交換器13bの下側連通部53の下面に接続されている。
As shown in FIG. 5, the
また、図7に示すように、ガス配管44は、防水手段としての連結部61を介して、隔壁27に設けられた穴27aを通っており、隔壁27を貫通している。
Further, as shown in FIG. 7, the
連結部61は、例えば、ゴムで構成されており、隔壁27とガス配管44との隙間を密閉している。また、本実施形態では、連結部61とガス配管44との間に、シール剤62が塗布されることでも、防水処理が施されている。なお、液配管45もガス配管44と同様に、隔壁27を貫通している。
The connecting
以上説明した構成の沸騰冷却方式の冷媒回路においては、内気側熱交換器12bでは、フィン54を介して、外気よりも高温である内気と、多穴チューブ51内に封入された液相冷媒との間で、熱交換がされる。これにより、液相冷媒が沸騰して、図5に示すように、多穴チューブ51内に気泡が発生する、すなわち、気相冷媒となり、内気が冷却される。
In the boiling cooling type refrigerant circuit having the above-described configuration, in the inside air
一方、外気側熱交換器13bでは、フィン54を介して、内気よりも低温である外気と、多穴チューブ51内に封入された気相冷媒との間で熱交換がされる。これにより、気相冷媒が凝縮して、液滴となり、すなわち、液相冷媒となり、冷媒の熱が外気に放熱される。
On the other hand, in the outside air
このとき、外気側熱交換器13bは、内気側熱交換器12bよりも上側に配置されているので、沸騰冷却方式の冷媒回路では、気相冷媒と液相冷媒との密度差により、冷媒は、内気側熱交換器12b→ガス配管44b→外気側熱交換器13b→液配管45b→内気側熱交換器12bの順(図1(a)、図5では時計回りの方向)に、自然循環する。
At this time, since the outside air
また、冷凍サイクル方式の冷媒回路を構成する内気側熱交換器12a、外気側熱交換器13aとして、本実施形態では、沸騰冷却用の内気側熱交換器12b、外気側熱交換器13bと同様に、マルチフローパス型熱交換器を用いている。これらの内部構造については、上記した沸騰冷却用の内気側熱交換器12b、外気側熱交換器13bと同様であるため、ここでは説明を省略する。
Further, in the present embodiment, the inside air
冷凍サイクル方式の冷媒回路では、冷媒は、図1(a)中において、圧縮機47から反時計回りの方向に流れる。すなわち、圧縮機47→ガス配管44a→外気側熱交換器13a→液配管45a→減圧膨張弁46→内気側熱交換器12a→液配管45a→内気側熱交換器12a→ガス配管44a→圧縮機47の順に、冷媒は圧縮機47によって強制的に循環する。
In the refrigerant circuit of the refrigeration cycle system, the refrigerant flows in the counterclockwise direction from the
このとき、圧縮機47から高温・高圧の冷媒が吐出され、外気側熱交換器(凝縮器)13aで、圧縮機47により圧縮された冷媒が凝縮する。そして、減圧膨張弁46で、凝縮後の冷媒が減圧膨張し、内気側熱交換器(蒸発器)12aで、減圧膨張された冷媒が蒸発することで、内気が冷却される。
At this time, the high-temperature and high-pressure refrigerant is discharged from the
本実施形態の冷却装置1では、内気と外気との温度差に基づいて、自然循環冷媒回路を備える沸騰方式の冷却運転と、強制循環冷媒回路を備える蒸気圧縮式冷凍サイクル方式の冷却運転とを、切り替えて行うようになっている。例えば、夏と冬、夜と昼のように、外気の温度が高い場合と低い場合があるとき、外気の高い場合に冷凍サイクル方式の冷却運転を行い、外気の温度が低い場合に沸騰方式の冷却運転を行う。
In the
これにより、沸騰方式の冷却運転時では、圧縮機47の運転を停止させることができるので、冷凍サイクル方式の冷却運転のみを行う冷却装置と比較して、冷却装置の消費電力を低減することができる。なお、併用運転させることもできるようになっている。
Thereby, since the operation of the
また、本実施形態では、隔壁27を金属材料で構成しており、内気側領域31と外気側領域32に、それぞれ、内気と外気とを対向させて流していることから、隔壁27を介して、直接、内気と外気との間でも熱交換が行われる。本実施形態の冷却装置1は、この熱交換によっても、局舎2の内気を冷却するようになっている。
In the present embodiment, the
次に、本実施形態の冷却装置の主な効果について説明する。 Next, main effects of the cooling device of this embodiment will be described.
(1)本実施形態の冷却装置は、内気が流れる内気側領域31と、外気が流れる外気側領域32とが内部でケース11の左右方向に並んで設けられているケース11と、内気側領域31に配置された2つの内気側熱交換器12と、外気側領域32に配置された2つの外気側熱交換器13とを備えている。
(1) The cooling device of the present embodiment includes a
2つの内気側熱交換器12は、1つが沸騰冷却用の内気側熱交換器(沸騰器)12bであり、もう1つが冷凍サイクル用の内気側熱交換器(蒸発器)12aである。また、2つの外気側熱交換器13は、1つが沸騰冷却用の外気側熱交換器(凝縮器)13bであり、もう1つが冷凍サイクル用の外気側熱交換器(凝縮器)13aである。
One of the two room air
沸騰冷却用の内気側熱交換器(沸騰器)12bおよび外気側熱交換器(凝縮器)13bは、ガス配管44bと液配管45bにより、接続されており、これらにより、沸騰冷却方式の冷媒回路が構成されている。
The inside air side heat exchanger (boiler) 12b and the outside air side heat exchanger (condenser) 13b for boiling cooling are connected by a
また、冷凍サイクル用の内気側熱交換器(蒸発器)12aおよび外気側熱交換器(凝縮器)13aは、ガス配管44aと液配管45aにより、接続されており、ガス配管44aの途中に圧縮機47が設けられ、液配管45aの途中に減圧膨張弁46が設けられており、これらによって、冷凍サイクル方式の冷媒回路が構成されている。
The inside air side heat exchanger (evaporator) 12a and the outside air side heat exchanger (condenser) 13a for the refrigeration cycle are connected by a
ここで、従来の携帯電話基地局用の冷却装置では、上記課題の欄で説明したように、冷凍サイクル方式の冷却装置、沸騰式の冷却装置、両方を併用した併用式の冷却装置は、設置に関して互換性がなかった。 Here, in the conventional cooling device for mobile phone base stations, as described in the above section, the refrigeration cycle cooling device, the boiling cooling device, and the combined cooling device using both are installed. There was no compatibility.
このため、通信は世界各国で共通のサービスを行う必要があり、国によっては熱い地域から寒い地域まで同一の基地局を使いたいが、一部でも熱い地域があると、その国で使用する冷却方式を、冷凍サイクル方式で統一するか、設置エリアごとに、冷却方式に対応させた構造の基地局を開発する必要があった。なお、後者の場合では、さらに、メンテナンスサービス時にも、設置エリアごとにメンテナンス方法や補給品が全く異なるため大きな負担となっている。 For this reason, communication needs to provide a common service in countries around the world. In some countries, it is desirable to use the same base station from a hot area to a cold area. It was necessary to unify the method with the refrigeration cycle method or to develop a base station with a structure corresponding to the cooling method for each installation area. In the latter case, the maintenance method and supplies are completely different for each installation area even during the maintenance service, which is a heavy burden.
これに対して、本実施形態の冷却装置では、後述する第2、第3実施形態のように、本実施形態の各冷媒回路に対して、ガス配管44と液配管45を入れ替えたり、減圧膨張弁46および圧縮機47を追加もしくは削除したりすることにより、2つの冷媒回路の種類を、併用式から、冷凍サイクル方式のみや沸騰式のみに変更できる。
On the other hand, in the cooling device of the present embodiment, as in the second and third embodiments described later, the
これにより、ケース11の構造を変更することなく、冷却装置の冷却方式を任意に選択することができる。したがって、本実施形態の冷却装置によれば、各冷却方式の冷却装置のケース構造を共通化することができることから、冷却方式の種類を問わず、基地局の局舎2の構造を共通仕様とすることができる。
Thereby, the cooling system of the cooling device can be arbitrarily selected without changing the structure of the
この結果、基地局の局舎2の構造を変更することなく、各地の気候に合わせて、冷却装置の冷却方式を選択することが可能となる。
As a result, it is possible to select the cooling method of the cooling device according to the climate of each place without changing the structure of the
(2)本実施形態では、減圧膨張弁46を内気側領域31に配置している。このように、冷凍サイクルにおいて重要機能部品である減圧膨張弁46を、外気と隔てられている内気側領域31に配置することで、減圧膨張弁46が外気に曝されて、減圧膨張弁46が汚れたり、腐食したりするのを防ぐことができる。
(2) In the present embodiment, the
(3)本実施形態では、2つの内気側熱交換器12a、12bにおいて、沸騰冷却用の内気側熱交換器12bを、冷凍サイクル用の内気側熱交換器12aよりも内気流路の上流側に配置している。
(3) In the present embodiment, in the two inside
このように配置することで、先に、圧縮機47を使用しない沸騰冷却用の内気側熱交換器12bで内気を冷却した後に、その冷却後の内気を、圧縮機47を運転させる冷凍サイクル用の内気側熱交換器12aで冷却することができる。
By arranging in this way, after the inside air is cooled by the inside air
これにより、これらの熱交換器を反対の位置に配置した場合と比較して、冷凍サイクル方式での冷却運転率を低減できるので、圧縮機47の消費電力を低減できる。
Thereby, compared with the case where these heat exchangers are arrange | positioned in the opposite position, since the cooling operation rate by a refrigerating cycle system can be reduced, the power consumption of the
また、本実施形態では、2つの外気側熱交換器13a、13bにおいても、沸騰冷却用の外気側熱交換器13bを、冷凍サイクル用の外気側熱交換器13aよりも外気流路の上流側に配置している。
Further, in the present embodiment, in the two outdoor air
この場合、沸騰冷却用の外気側熱交換器13bが、冷凍サイクル用の外気側熱交換器13aに対して、外気中の埃等を捕獲するフィルターの役目を果たす。
In this case, the outside air
ここで、本実施形態の冷却装置において、沸騰冷却方式の冷却運転と冷凍サイクル方式の冷却運転では、外気の温度が高い場合でも、能力を発揮できる冷凍サイクル方式の冷却運転の方が、重要な機能である。 Here, in the cooling device of the present embodiment, in the cooling operation of the boiling cooling method and the cooling operation of the refrigeration cycle method, the cooling operation of the refrigeration cycle method that can exhibit the capability is more important even when the outside air temperature is high. It is a function.
したがって、本実施形態によれば、冷凍サイクルを行う外気側熱交換器13aを外気中の汚染物の付着やその付着による腐食、外気中に含まれる異物の飛び込みによる破損から守ることができ、冷凍サイクル方式の冷却運転の性能低下を防止できる。
Therefore, according to this embodiment, it is possible to protect the outside air
(4)本実施形態では、2つの内気側熱交換器12a、12bは、それらの通風面12c、12dの形状および大きさが同一であり、それらの通風面12c、12dが揃っており、互いに略平行となるように配置されている。また、2つの内気側熱交換器12同士の間隔は、2つの内気側熱交換器12a、12bの厚さの合計よりも小さくなっている。
(4) In the present embodiment, the two inside air
同様に、2つの外気側熱交換器13a、13bは、それらの通風面13c、13dの形状および大きさが同等であり、それらの通風面13c、13dが揃って、互いに略平行となるように配置されている。また、2つの外気側熱交換器13a、13bの間隔は、2つの外気側熱交換器13a、13bの厚さの合計よりも小さくなっている。
Similarly, the two outdoor air
このように、2つの熱交換器を、通風面を揃え、近接させて、同一送風路に設置することで、下流側に配置されている冷凍サイクル方式の熱交換器12a、13aにおける通風抵抗を低減することができる。これにより、2つの熱交換器がこのように配置されていない場合と比較して、同量の内気もしくは外気をケース11内に流す場合、内気用、外気用ファン14、15による送風仕事量を低減することができる。この結果、内気用、外気用ファン14、15の消費電力を低減でき、内気用、外気用ファン14、15の送風による騒音を低減できる。
Thus, the ventilation resistance in the
なお、本実施形態では、2つの内気側熱交換器12a、12bの通風面12c、12dの形状および大きさが同一であり、それらの通風面12c、12dを揃えて2つの内気側熱交換器12a、12bを配置する場合を例として説明したが、これらの通風面12c、12dの形状および大きさを異ならせたり、これらの通風面12c、12d同士を平行な状態のままで、ずらすこともできる。この場合、少なくとも、これらの通風面12c、12dの一部が対向していれば、対向していない場合と比較して、上記した効果が得られる。2つの外気側熱交換器13a、13bにおいても同様である。
In addition, in this embodiment, the shape and magnitude | size of the
(5)本実施形態では、1つのケース11の内部に、内気が流れる内気側領域31と、外気が流れる外気側領域32とをケース11の左右方向に並列して設けている。
(5) In the present embodiment, the inside
ここで、近年では、設置性、周波数帯域および通信容量の関係から、従来の大型基地局に替わって、中小型の基地局のニーズが高まっている。中小型の基地局の場合、上記従来技術の欄で記載した特許文献2の冷却装置のように、室内機と、冷凍サイクル用の室外機と、沸騰式用の室外機とを別々に設けることは、コスト、メンテナンス性、基地局への搭載性から困難である。
Here, in recent years, due to the relationship between installation properties, frequency bands, and communication capacity, there is an increasing need for small and medium-sized base stations instead of conventional large base stations. In the case of a small and medium-sized base station, an indoor unit, an outdoor unit for a refrigeration cycle, and an outdoor unit for a boiling type are separately provided as in the cooling device of
これに対して、本実施形態では、ケース11の内部構造を、内気側領域31と外気側領域32とをケース11の左右方向に並列させた構造として、1つのケース11に、冷凍サイクル方式の冷媒回路と、沸騰式用の冷媒回路を収納するようにしている。
On the other hand, in the present embodiment, the internal structure of the
したがって、本実施形態によれば、上記した特許文献2の冷却装置と比較して、基地局への搭載性を向上させることができる。
Therefore, according to this embodiment, the mountability to the base station can be improved as compared with the cooling device of
また、本実施形態の冷却装置1によれば、第5実施形態で説明する図14に示される、2つの流路がケース11の内部でケースの厚さ方向に並んでいる冷却装置と比較して、例えば、両方の冷却装置における各流路のケース厚さ方向の幅が同一のとき、ケース11の厚さを薄くすることができる。したがって、本実施形態の冷却装置1は、2つの流路がケース11の内部でケースの厚さ方向に並んでいる冷却装置よりも、薄型化に適した構造であると言える。
Further, according to the
また、本実施形態のように、2つの流路をケース11の左右方向に配置した場合、2つの流路を上下に配置した場合と比較して、ガス配管44、液配管45のレイアウトの自由度が大きく、ガス配管44、液配管45をシンプルな状態で配置することができる。
Further, when two flow paths are arranged in the left-right direction of the
(6)本実施形態では、ケース11の内気側領域31の下側に沸騰冷却用の内気側熱交換器12bを配置し、ケース11の外気側領域32の上側に沸騰冷却用の外気側熱交換器13bを配置している。すなわち、冷却装置1を正面から見たとき、内気側熱交換器12bと外気側熱交換器13bを、それぞれ、ケース内部の左下と右上という対角方向に配置している。
(6) In this embodiment, the inside air
これにより、冷媒の密度差を利用して、冷媒を自然循環させるようにしている。 Thereby, the refrigerant is naturally circulated using the density difference of the refrigerant.
また、本実施形態では、ケース11の内気側領域31の上側に内気用ファン14を配置し、ケース11の外気側領域32の下側に外気用ファン15を配置している。すなわち、冷却装置1を正面から見たとき、内気用ファン14と外気用ファン15を、それぞれ、ケース内部の左上と右下という対角方向に配置している。
In the present embodiment, the
また、ケース11の背面22のうち、内気用ファン14に対向する位置に内気取り入れ口22aを設け、内気側熱交換器12に対向する位置に、内気排出口22bを設けている。また、ケース11の前面21のうち、外気用ファン15に対向する位置に外気取り入れ口21aを設け、外気側熱交換器13に対向する位置に、外気排出口21bを設けている。
Further, in the
これらにより、内気側領域31では、内気取り入れ口22aから流入した内気が上から下に向かって流れ、内気取り出し口22bから排出されることで、局舎2の内気が、冷却装置1の内部でUターンするように、流れるようにしている。
As a result, in the
一方、外気側領域32では、外域取り入れ口21aから流入した外気が下から上に向かって流れ、外気排出口21bから排出されることで、局舎2の外気が、冷却装置1の内部でUターンするように、流れるようにしている。
On the other hand, in the outside
このように、外気を下から上に流れるようにしているので、重力により、外気に含まれる汚染物の外気側熱交換器13への付着を抑制することができる。また、外気をUターンして流れるようにしているので、ケース11の前面21側の外気取り入れ口21aから侵入した汚染物を、外気側熱交換器13に付着する前に、ケース11の背面22に付着させたり、ケース11の上面25に付着させたりでき、汚染物の外気側熱交換器13への付着を抑制することができる。
As described above, since the outside air flows from the bottom to the top, the contaminants contained in the outside air can be prevented from adhering to the outside air
また、本実施形態では、内気側熱交換器12と外気側熱交換器13とを、図1(d)に示すように、ケース11の上面側から見たとき、ケース11の正面に対して奥左側と手前右側というケース内部の対角方向に配置している。
Moreover, in this embodiment, when the inside air
すなわち、2つの内気側熱交換器12a、12bの厚さの合計は、ケース11の厚さの半分以下である。そして、2つの内気側熱交換器12a、12bを、ケース11の厚さ方向で、ケース11の中央よりも背面22側であって、かつ、通風面12c、12dがケース11の背面22に略平行となるように配置している。
That is, the total thickness of the two inside
また、2つの外気側熱交換器13a、13bの厚さの合計も、ケース11の厚さの半分以下である。そして、2つの外気側熱交換器13a、13bを、ケース11の厚さ方向で、ケース11の中央よりも前面21側であって、かつ、通風面13c、13dがケース11の前面21に略平行となるように配置している。
Further, the total thickness of the two outdoor air
このように、内気側熱交換器12a、12bと外気側熱交換器13a、13bを配置することで、ケース11の内部における内気流路と外気流路を広く確保することができる。また、内気側熱交換器12と外気側熱交換器13を、ケース11の背面22や前面21に対して、平行でなく、斜めに配置する場合と比較して、各熱交換器12、14を流体が通過する際の流速、流量を均一化することができる。
Thus, by arranging the inside air
なお、内気流路や外気流路をより広く確保するという観点では、本実施形態のように、背面22と冷凍サイクル用の内気側熱交換器12aの間隔を、冷凍サイクル用の内気側熱交換器12aの厚さよりも短くし、前面21と冷凍サイクル用の外気側熱交換器13aの間隔を、冷凍サイクル用の外気側熱交換器13aの厚さよりも短くすることが好ましい。
In addition, from the viewpoint of ensuring a wider room for the inside air flow path and the outside air flow path, the distance between the
(第2実施形態)
図8(a)〜(d)に、本発明の第2実施形態における冷却装置の全体構成を示す。なお、図8(a)〜(d)は、それぞれ、図1(a)〜(d)に対応しており、図1(a)〜(d)と同様の構成部には、同一の符号を付している。
(Second Embodiment)
8A to 8D show the overall configuration of the cooling device according to the second embodiment of the present invention. 8A to 8D correspond to FIGS. 1A to 1D, respectively, and components similar to those in FIGS. 1A to 1D have the same reference numerals. Is attached.
本実施形態の冷却装置は、図8(a)〜(d)に示すように、第1実施形態で説明した図1に示す冷却装置における冷凍サイクル用の内気側熱交換器(蒸発器)12aおよび外気側熱交換器(凝縮器)13aを、それぞれ、沸騰冷却用の内気側熱交換器(沸騰器)12bおよび外気側熱交換器(凝縮器)13bに変更したものである。 As shown in FIGS. 8A to 8D, the cooling device according to the present embodiment is an inside air side heat exchanger (evaporator) 12a for the refrigeration cycle in the cooling device shown in FIG. 1 described in the first embodiment. The outside air side heat exchanger (condenser) 13a is changed to an inside air side heat exchanger (boiler) 12b and an outside air side heat exchanger (condenser) 13b for boiling cooling, respectively.
また、本実施形態では、図1中の内気側領域31に配置されていた液配管45aをガス配管44bに変更し、図1中の外気側領域32に配置されていたガス配管44aを液配管45bに変更している。本実施形態では、内気側領域31に2つのガス配管44が平行に配置され、外気側領域32に2つの液配管45が平行に配置されている。
Moreover, in this embodiment, the
ここで、図9に、本実施形態の冷却装置が備える冷媒回路の概略構成を示す。
本実施形態の冷却装置では、図9に示すように、沸騰冷却用の内気側熱交換器12bおよび外気側熱交換器13b、沸騰冷却用のガス配管44bおよび液配管45bにより、密閉された沸騰冷却方式の冷媒回路が2つ形成されている。
Here, in FIG. 9, schematic structure of the refrigerant circuit with which the cooling device of this embodiment is provided is shown.
In the cooling device of this embodiment, as shown in FIG. 9, the boiling is sealed by the inside air
なお、本実施形態では、沸騰冷却方式の冷媒回路、沸騰冷却用の内気側熱交換器12b、沸騰冷却用の外気側熱交換器13b、沸騰冷却用のガス配管44bおよび液配管45bが、それぞれ、特許請求の範囲に記載の第1、第2の冷媒回路、第1、第2の高温流体側熱交換器、第1、第2の低温流体側熱交換器、第1、第2の冷媒配管に相当する。
In this embodiment, the refrigerant circuit of the boiling cooling system, the inside air
このように、図1の冷却システムに対して、液配管45aをガス配管44bに変更し、ガス配管44aを液配管45bに変更することで、ケース11の構造を変更しなくても、冷却装置の冷却方式を沸騰式のみに変更することができる。
In this way, the cooling system of FIG. 1 is changed to the cooling device without changing the structure of the
また、本実施形態の冷却装置1は、同じ冷却方式の冷媒回路を2つ備えているので、1つの冷媒回路に故障が生じても、残りの冷媒回路が正常に作動することで、冷却装置1の冷却性能が0になるのを防止できる。
Moreover, since the
(第3実施形態)
図10(a)〜(d)に、本発明の第3実施形態における冷却装置の全体構成を示す。なお、図10(a)〜(d)は、それぞれ、図1(a)〜(d)に対応しており、図1(a)〜(d)と同様の構成部には、同一の符号を付している。
(Third embodiment)
FIGS. 10A to 10D show the overall configuration of the cooling device according to the third embodiment of the present invention. 10A to 10D correspond to FIGS. 1A to 1D, respectively, and components similar to those in FIGS. 1A to 1D are denoted by the same reference numerals. Is attached.
本実施形態の冷却装置は、図10(a)〜(d)に示すように、第1実施形態で説明した図1に示す冷却装置における沸騰冷却用の内気側熱交換器(沸騰器)12bおよび外気側熱交換器(凝縮器)13bを、それぞれ、冷凍サイクル用の内気側熱交換器(蒸発器)12aおよび外気側熱交換器(凝縮器)13aに変更したものである。 As shown in FIGS. 10A to 10D, the cooling device of the present embodiment is an inside air side heat exchanger (boiler) 12b for boiling cooling in the cooling device shown in FIG. 1 described in the first embodiment. The outside air side heat exchanger (condenser) 13b is changed to an inside air side heat exchanger (evaporator) 12a and an outside air side heat exchanger (condenser) 13a for the refrigeration cycle, respectively.
また、本実施形態では、図1中の内気側領域31に配置されていたガス配管44bを液配管45aに変更し、図1中の外気側領域32に配置されていた液配管45bをガス配管44aに変更している。本実施形態では、内気側領域31に2つの液配管45が平行に配置され、外気側領域32に2つのガス配管44が平行に配置されている。なお、液配管45の途中には、減圧膨張弁46が設けられており、ガス配管44の途中には、圧縮機47が設けられている。
Moreover, in this embodiment, the
ここで、図11に、本実施形態の冷却装置が備える冷媒回路の概略構成を示す。 Here, in FIG. 11, schematic structure of the refrigerant circuit with which the cooling device of this embodiment is provided is shown.
本実施形態の冷却装置では、冷凍サイクル用の内気側熱交換器12aおよび外気側熱交換器13a、冷凍サイクル用のガス配管44aおよび液配管45a、減圧膨張弁46、圧縮機47により、密閉された蒸気圧縮式冷凍サイクル方式の冷媒回路が2つ形成されている。
In the cooling device of this embodiment, the inside air
なお、本実施形態では、冷凍サイクル方式の冷媒回路、冷凍サイクル用の内気側熱交換器12a、冷凍サイクル用の外気側熱交換器13a、冷凍サイクル用のガス配管44aおよび液配管45aが、それぞれ、特許請求の範囲に記載の第1、第2の冷媒回路、第1、第2の高温流体側熱交換器、第1、第2の低温流体側熱交換器、第1、第2の冷媒配管に相当する。
In the present embodiment, the refrigerant circuit of the refrigeration cycle system, the inside air
このように、図1の冷却装置に対して、ガス配管44bを液配管45aに変更し、液配管45bをガス配管44aに変更し、さらに、液配管45の途中に、減圧膨張弁46を追加し、ガス配管44の途中に、圧縮機47を追加することで、ケース11の構造を変更しなくても、冷却装置の冷却方式を冷凍サイクル方式のみに変更することができる。
As described above, the
また、本実施形態の冷却装置1は、同じ冷却方式の冷媒回路を2つ備えているので、1つの冷媒回路に故障が生じても、残りの冷媒回路が正常に作動することで、冷却装置1の冷却性能が0になるのを防止できる。
Moreover, since the
(第4実施形態)
図12に、第4実施形態の第1の例における冷却装置の全体構成を示す。なお、図12は、図1(a)に対応しており、図12では、図1と同様の構成部に同一の符号を付している。
(Fourth embodiment)
In FIG. 12, the whole structure of the cooling device in the 1st example of 4th Embodiment is shown. FIG. 12 corresponds to FIG. 1A, and in FIG. 12, the same components as those in FIG.
第1実施形態の冷却装置1では、図1(a)に示すように、外気側領域32に、沸騰冷却用の液配管45bと冷凍サイクル用のガス配管44aおよび圧縮機47とが配置されていたのに対して、本実施形態では、図12に示すように、内気側領域31に、沸騰冷却用の液配管45bと冷凍サイクル用のガス配管44aおよび圧縮機47とを配置している。
In the
このように、冷凍サイクルにおいて重要機能部品である減圧膨張弁46だけでなく、圧縮機47も、外気と隔てられている内気側領域31に配置することで、圧縮機47が外気に曝されて、圧縮機47が汚れたり、腐食したりするのを防ぐことができる。
In this way, not only the
また、図13に、第4実施形態の第2の例における冷却装置の全体構成を示す。なお、図13は、図10(a)に対応しており、図13では、図1と同様の構成部に同一の符号を付している。 FIG. 13 shows the overall configuration of the cooling device in the second example of the fourth embodiment. 13 corresponds to FIG. 10A, and in FIG. 13, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
第1の例と同様に、第3実施形態の冷却装置1では、図10(a)に示すように、外気側領域32に、二組の冷凍サイクル用のガス配管44および圧縮機47が配置されていたのに対して、本実施形態の第2の例では、図13に示すように、これらを内気側領域31に配置している。
Similarly to the first example, in the
なお、本実施形態では、減圧膨張弁46と圧縮機47の両方を内気側領域31に配置する場合を例として説明したが、減圧膨張弁46と圧縮機47のうち、第1、第3実施形態のように、減圧膨張弁46のみを内気側領域31に配置したり、圧縮機47のみを内気側領域31に配置したりしても良い。
In the present embodiment, the case where both the
(第5実施形態)
図14に、本発明の第5実施形態における冷却装置の全体構成を示す。なお、図14は、局舎2に取り付けられた状態の冷却装置をその側面方向から見たときの内部構造を示す図であり、図14では、図1と同様の構成部に、同一の符号を付している。
(Fifth embodiment)
In FIG. 14, the whole structure of the cooling device in 5th Embodiment of this invention is shown. 14 is a diagram showing the internal structure when the cooling device attached to the
第1〜第4実施形態では、ケースとして、その内部に内気側領域31と外気側領域32とがケース11の左右方向に並べられた構造のケース11を用いていたのに対して、本実施形態では、基本的に、ケース70の上下方向に、内気側領域71と外気側領域72とが並べられた構造のケース70を用いている。
In the first to fourth embodiments, the
図14に示すように、ケース70の内部は、隔壁73によって、主に、ケース70の上下方向において、上半分側と下半分側の領域に分けられており、さらに、上半分側の領域は、ケース70の厚さ方向(図中左右方向)で2つの領域に分けられている。
As shown in FIG. 14, the interior of the
そして、ケース内部のうち、下半分側の領域と上半分のうちの局舎2側の領域が内気側領域71であり、上半分のうち局舎2から離れた側の領域が外気側領域72である。
In the inside of the case, the area on the lower half side and the area on the
内気側領域71では、内気用ファン14によって、図中の矢印のように、内気が、ケース70の上部から取り入れられ、内気側領域71を上から下方向に流れ、ケース70の下部から局舎2に向けて流れるようになっている。一方、外気側領域72では、外気ファン15によって、下から上方向に外気が流れるようになっている。
In the
また、本実施形態においても、第1実施形態と同様に、内気側領域71に、沸騰冷却用の内気側熱交換器12bと冷凍サイクル用の内気側熱交換器12aとが、沸騰冷却用の内気側熱交換器12bの方が内気流路の上流側に位置するように配置されている。
Also in the present embodiment, similarly to the first embodiment, the inside
また、外気側領域72に、沸騰冷却用の外気側熱交換器13bと冷凍サイクル用の外気側熱交換器13aとが、沸騰冷却用の外気側熱交換器13bの方が外気流路の上流側に位置するように配置されている。
Further, in the
なお、内気側熱交換器12a、12b同士の間隔や外気側熱交換器13a、13b同士の間隔も、第1実施形態と同様である。
In addition, the space | interval between the inside air
また、本実施形態では、第4実施形態と同様に、内気側領域71に、冷凍サイクル用のガス配管44aの途中に設けられている圧縮機47と、冷凍サイクル用の液配管45aの途中に設けられている減圧膨張弁46とが配置されている。
In the present embodiment, similarly to the fourth embodiment, the
以上説明したように、第1実施形態に対して、ケースの内部構造を変更することもできる。また、第2、第3実施形態で説明した図8、図10に示す冷却装置1に対しても、ケースの内部構造を本実施形態のように変更することもできる。
As described above, the internal structure of the case can be changed with respect to the first embodiment. Moreover, the internal structure of a case can also be changed like this embodiment also with respect to the
このように、本実施形態においても、冷却装置の構造を、1つのケース内部に2つの冷媒回路が収納された構造としている。これにより、2つの冷媒回路の種類を、冷凍サイクル方式のみにしたり、沸騰式のみにしたり、併用式にしたりすることができる。 Thus, also in this embodiment, the structure of the cooling device is a structure in which two refrigerant circuits are housed in one case. Thereby, the kind of two refrigerant circuits can be made into only a refrigerating cycle system, only a boiling type, or a combined type.
したがって、本実施形態の冷却装置によれば、各冷却方式の冷却装置のケース構造を共通化することができることから、冷却方式の種類を問わず、基地局の局舎2の構造を共通仕様とすることができる。この結果、基地局の局舎2の構造を変更することなく、各地の気候に合わせて、冷却装置の冷却方式を選択することが可能となる。
Therefore, according to the cooling device of this embodiment, since the case structure of the cooling device of each cooling method can be shared, the structure of the base station building 2 of the base station is made to be a common specification regardless of the type of the cooling method. can do. As a result, it is possible to select the cooling method of the cooling device according to the climate of each place without changing the structure of the
(他の実施形態)
(1)第1実施形態では、沸騰冷却方式の冷媒回路として、沸騰冷却用の内気側熱交換器12bおよび外気側熱交換器13b、沸騰冷却用のガス配管44bおよび液配管45bにより構成された沸騰冷却方式専用の冷媒回路を用いる場合を例として説明した。
(Other embodiments)
(1) In the first embodiment, the refrigerant circuit of the boiling cooling system is configured by the inside air
これに対して、沸騰冷却方式の冷媒回路として、冷凍サイクル方式の冷媒回路に対して、圧縮機47を回避させるバイパスと、減圧膨張弁46を回避させるバイパスを設け、切り替え弁等により、圧縮機47および減圧膨張弁46を回避して、冷媒が流れるようにすることもできる。すなわち、2つの冷凍サイクル方式の冷媒回路を用いて、その1つを冷凍サイクル方式から沸騰冷却方式に切り替えることもできる。
On the other hand, as a boiling cooling type refrigerant circuit, a bypass for avoiding the
ただし、この場合、切り替え弁は冷媒流れの圧損となり、沸騰冷却方式の冷却運転時の性能が低下し、十分な省エネ効果を得られなかったり、弁故障時に圧縮機47等に大きな負荷がかかり冷却能力がゼロになったりする危険がある。したがって、第1実施形態のように、沸騰冷却方式専用の冷媒回路を用いる方が好ましい。
However, in this case, the switching valve becomes a pressure loss of the refrigerant flow, the performance at the time of cooling operation of the boiling cooling method is deteriorated, and a sufficient energy saving effect cannot be obtained, or a large load is applied to the
(2)上記した各実施形態では、ガス配管44、液配管45をケース11の内部に配置する場合を例として説明したが、ケース11の外部に配置することもできる。
(2) In each of the above-described embodiments, the case where the
(3)上記した各実施形態では、沸騰冷却用の内気側熱交換器12bおよび外気側熱交換器13bとして、マルチフローパス型熱交換器を用いる場合を例として説明したが、これに限らず、沸騰式の冷却装置に適用可能な他の熱交換器を用いることができる。
(3) In each of the above-described embodiments, the case where a multiflow path heat exchanger is used as the inside
また、冷凍サイクル用の内気側熱交換器12aおよび外気側熱交換器13aとして、マルチフローパス型熱交換器を用いる場合を例として説明したが、これに限らず、冷凍サイクル方式の冷却装置に適用可能な他の熱交換器を用いることができる。例えば、1つのチューブとプレートフィンもしくはスパインフィン等で構成されたシングルフローパス型の熱交換器を用いることができる。
Moreover, although the case where a multiflow path type heat exchanger is used as an example of the inside air
(4)上記した各実施形態では、ケース11の内気側領域31と外気側領域32に、内気用ファン14と外気用ファン15を、それぞれ、1つずつ配置する場合を例として説明したが、内気用ファン14と外気用ファン15の数を、それぞれ、2つ、もしくはそれ以上、すなわち、複数とすることもできる。
(4) In each of the above-described embodiments, the case where the
これにより、内気用ファン14と外気用ファン15の数が、それぞれ、1つの場合と比較して、ファンの送風能力を向上させたり、1つのファンが故障しても残りのファンが機能することで、内気用ファン14、外気用ファン15による送風が停止するのを抑制したりすることができる。
As a result, the number of the
(5)上記した各実施形態では、内気用ファン14、外気用ファン15として、遠心ファンを用いる場合を例として説明したが、他のファンを用いることもでき、例えば、軸流ファンを用いることもできる。
(5) In each of the above-described embodiments, the case where the centrifugal fan is used as the
なお、上記した各実施形態では、局舎2の内気は循環系であり、開放系の外気に比べて送風仕事が低い。軸流ファンは遠心ファンに比べて、送風圧力が低い欠点があるが、構造が観点で低コストのメリットがあるから、内気用ファン14として、軸流ファンを用いることが好ましい。
In each of the above-described embodiments, the inside air of the
(6)上記した各実施形態では、ケース11の内部に内気用ファン14、外気用ファン15を配置する場合を例として説明したが、ケース11の内気側領域31、外気側領域32のそれぞれに、内気、外気を流すことができれば、ケース11の内部の内気用ファン14、外気用ファン15を省略することができる。例えば、ケース11とは別に、ケース11の外部にファンを配置することもできる。
(6) In each of the above-described embodiments, the case where the
(6)上記した各実施形態では、ケース11の内部に2つの冷媒回路を収納する場合を例として説明したが、さらに冷媒回路を追加することもできる。
(6) In each of the above-described embodiments, the case where two refrigerant circuits are accommodated in the
(7)第1実施形態では、ケース11の形成方法として、パッキンを介在させ、ケース11と隔壁27を構成する金属板同士をピン等で固定する方法を採用する場合を例として説明したが、他の方法を採用することもできる。
(7) In the first embodiment, the
例えば、ろう付けにより、ケース11と隔壁27を構成する金属板同士を一体的に接合することで、ケース11を形成する方法を採用することができる。
For example, a method of forming the
なお、ケース11としては、完成品に状態において、1つのケースをなしており、その内部が、左右方向に2つの空間に仕切られた構造のものであれば、種類を問わず用いることができる。
Note that the
(8)上記した各実施形態では、ケース11の内部に、内気と外気とを対向して流す場合を例として説明したが、内気と外気とを同じ向きで流すこともできる。
(8) In each of the above-described embodiments, the case where the inside air and the outside air are caused to flow in the
(9)上記した各実施形態では、沸騰冷却用の冷媒回路において、冷媒を自然循環させる場合を例として説明したが、冷媒を強制循環させることもできる。この場合、例えば、ガス配管44bもしくは液配管45bに、冷媒を強制循環させるように、ポンプを接続する。
(9) In each of the above-described embodiments, the case where the refrigerant is naturally circulated in the boiling cooling refrigerant circuit has been described as an example, but the refrigerant can be forcedly circulated. In this case, for example, a pump is connected to the
(10)第1〜第4実施形態では、ケース11の形状を、直方体とする場合を例として説明したが、他の形状に変更することもできる。
(10) In the first to fourth embodiments, the
例えば、ケース11の形状を、図1中の上面25および下面26を楕円形状に変更し、前面21、背面22、左側面23、右側面24を1つの円柱面に変更した円柱形状とすることもできる。この場合、隔壁27の形状は、図1と同様に、長方形である。
For example, the shape of the
また、ケース11の形状に応じて、隔壁27の形状も、長方形から他の形状に変更することができる。
Further, the shape of the
また、上記した各実施形態では、隔壁27を平板形状とする場合を例として説明したが、ケース11の内部を左右2つに分けることができれば、隔壁27を折れ曲がった形状とすることもできる。ただし、ケースの簡素化や高い防水性を得る観点より、隔壁は平板形状とすることが好ましい。
In each of the above-described embodiments, the case where the
(11)第1〜第4実施形態では、隔壁27を、ケース11の前面21、背面22、上面25および下面26に対して垂直に配置する場合を例として説明したが、ケース11の内部を左右2つに分けることができれば、隔壁27を、ケース11の前面21、背面22に対して斜めに配置したり、上面25および下面26に対して斜めに配置したりすることもできる。
(11) In the first to fourth embodiments, the case where the
(12)上記した各実施形態では、冷凍サイクル方式の冷媒回路として、蒸気圧縮式冷凍サイクル方式の冷媒回路を用いる場合を例として説明したが、蒸気圧縮式に限らず吸収式等の他の冷凍サイクル方式の冷媒回路を用いることができる。 (12) In each of the above-described embodiments, the case where a vapor compression refrigeration cycle refrigerant circuit is used as an example of the refrigeration cycle refrigerant circuit has been described as an example. A cycle-type refrigerant circuit can be used.
また、冷媒を蒸発・凝縮させる冷凍サイクル方式を例として説明したが、いわゆる超臨界サイクルのように、冷媒が蒸発・凝縮の状態にならない冷凍サイクル方式を採用することもできる。 Further, although the refrigeration cycle method for evaporating and condensing the refrigerant has been described as an example, a refrigeration cycle method in which the refrigerant does not evaporate and condense like a so-called supercritical cycle can also be adopted.
(13)上記した各実施形態では、携帯電話基地局の局舎内を冷却する基地局用冷却装置を例として説明したが、筐体内部の高温流体と、筐体外部の低温流体とを混合させることなく、熱交換させることで、筐体内部の高温流体を冷却する沸騰式の他の冷却装置においても、本発明を適用することができる。また、冷却の対象は筐体内部の高温流体に限らず、高温流体を高温流体よりも低温の低温流体を用いて冷却する冷却装置においても、本発明を適用することができる。 (13) In each of the above-described embodiments, the base station cooling device that cools the inside of the mobile phone base station is described as an example. However, the high-temperature fluid inside the housing and the low-temperature fluid outside the housing are mixed. The present invention can be applied to other boiling type cooling devices that cool the high-temperature fluid inside the casing by exchanging heat. The subject of cooling is not limited to the high-temperature fluid inside the housing, and the present invention can also be applied to a cooling device that cools a high-temperature fluid using a low-temperature fluid that is lower in temperature than the high-temperature fluid.
例えば、発熱体を冷却するための冷却水やオイル等の高温液体を、この液体よりも温度が低い水やオイル等の低温液体を用いて、冷却する冷却装置に本発明を適用することができる。 For example, the present invention can be applied to a cooling device that cools a high-temperature liquid such as cooling water or oil for cooling a heating element by using a low-temperature liquid such as water or oil whose temperature is lower than that of the liquid. .
1…冷却装置、11…ケース、
12a…冷凍サイクル用の内気側熱交換器、13a…冷凍サイクル用の外気側熱交換器、
12b…沸騰冷却用の内気側熱交換器、13b…沸騰冷却用の外気側熱交換器、
14…内気用ファン、15…外気用ファン、27…隔壁、
31…内気側領域、32…外気側領域、
44a、44b…ガス配管、45a、45b…液配管、
46…減圧膨張弁、47…圧縮機。
1 ... cooling device, 11 ... case,
12a ... Inside air side heat exchanger for refrigeration cycle, 13a ... Outside air side heat exchanger for refrigeration cycle,
12b ... Inside air side heat exchanger for boiling cooling, 13b ... Outside air side heat exchanger for boiling cooling,
14 ... Inside air fan, 15 ... Outside air fan, 27 ... Bulkhead,
31 ... Inside air side region, 32 ... Outside air side region,
44a, 44b ... gas piping, 45a, 45b ... liquid piping,
46: decompression expansion valve, 47: compressor.
Claims (7)
前記高温流体側流路(31)に配置され、内部に封入された冷媒と高温流体との間での熱交換により、高温流体を冷却する第1、第2の高温流体側熱交換器(12b、12a)と、
前記低温流体側流路(32)に配置され、内部に封入された冷媒と低温流体との間での熱交換により、冷媒から低温流体へ放熱させる第1、第2の低温流体側熱交換器(13b、13a)と、
前記第1の高温流体側熱交換器(12b)と前記第1の低温流体側熱交換器(13b)との間で冷媒を循環して流す第1の冷媒配管(44b、45b)と、
前記第2の高温流体側熱交換器(12a)と前記第2の低温流体側熱交換器(13a)との間で冷媒を循環して流す第2の冷媒配管(44a、45a)とを備え、
前記第1の高温流体側熱交換器(12b)、前記第1の低温流体側熱交換器(13b)および前記第1の冷媒配管(44b、45b)によって、第1の冷媒回路が構成され、
前記第1の冷媒回路は、前記第1の高温流体側熱交換器(12b)で冷媒を沸騰気化させ、前記第1の低温流体側熱交換器(13b)で冷媒を凝縮させ、冷媒の密度差を利用して冷媒を自然循環させる自然循環冷媒回路であり、
前記第2の高温流体側熱交換器(12a)、前記第2の低温流体側熱交換器(13a)および前記第2の冷媒配管(44a、45a)によって、第2の冷媒回路が構成され、
前記第2の冷媒回路は、前記第2の冷媒配管(44a、45a)の途中に設けられ、冷媒を圧縮する圧縮機(47)と、前記第2の冷媒配管(44a、45a)の途中に設けられ、冷媒を減圧膨張させる減圧膨張手段(46)とを有し、前記第2の低温流体側熱交換器(13a)で前記圧縮機(47)により圧縮された冷媒を放熱させ、放熱後の冷媒を前記減圧膨張手段(46)で減圧膨張させ、減圧膨張された冷媒を前記第2の高温流体側熱交換器(12a)で吸熱させ、前記圧縮機(47)を利用して、冷媒を強制的に循環させる強制循環冷媒回路であり、
前記高温流体側流路(31)では、前記第1、第2の高温流体側熱交換器(12b、12a)の通風面(12d、12c)同士が対向し、かつ、前記第1の高温流体側熱交換器(12b)が、前記第2の高温流体側熱交換器(12a)よりも高温流体流れの上流側に配置されており、
前記低温流体側流路(32)では、前記第1、第2の低温流体側熱交換器(13b、13a)の通風面(13d、13c)同士が対向し、かつ、前記第1の低温流体側熱交換器(13b)が、前記第2の低温流体側熱交換器(13a)よりも低温流体流れの上流側に配置されていることを特徴とする冷却装置。
A case (11, 70) in which a high temperature fluid side channel (31) through which a high temperature fluid flows and a low temperature fluid side channel (32) through which a low temperature fluid flows are provided;
First and second high-temperature fluid side heat exchangers (12b) that cool the high-temperature fluid by heat exchange between the high-temperature fluid-side flow path (31) and the refrigerant enclosed in the high-temperature fluid. 12a)
First and second low-temperature fluid side heat exchangers that dissipate heat from the refrigerant to the low-temperature fluid by heat exchange between the low-temperature fluid side flow path (32) and the refrigerant enclosed in the low-temperature fluid. (13b, 13a),
A first refrigerant pipe (44b, 45b) for circulating a refrigerant between the first high temperature fluid side heat exchanger (12b) and the first low temperature fluid side heat exchanger (13b);
A second refrigerant pipe (44a, 45a) for circulating the refrigerant between the second high temperature fluid side heat exchanger (12a) and the second low temperature fluid side heat exchanger (13a). ,
The first high-temperature fluid side heat exchanger (12b), the first low-temperature fluid side heat exchanger (13b), and the first refrigerant pipe (44b, 45b) constitute a first refrigerant circuit,
The first refrigerant circuit causes the refrigerant to evaporate in the first high-temperature fluid-side heat exchanger (12b), condenses the refrigerant in the first low-temperature fluid-side heat exchanger (13b), and the density of the refrigerant It is a natural circulation refrigerant circuit that naturally circulates refrigerant using the difference,
The second high-temperature fluid side heat exchanger (12a), the second low-temperature fluid side heat exchanger (13a), and the second refrigerant pipe (44a, 45a) constitute a second refrigerant circuit,
The second refrigerant circuit is provided in the middle of the second refrigerant pipe (44a, 45a), and in the middle of the compressor (47) for compressing the refrigerant and the second refrigerant pipe (44a, 45a). And a decompression / expansion means (46) for decompressing and expanding the refrigerant. The refrigerant compressed by the compressor (47) is radiated by the second low-temperature fluid-side heat exchanger (13a) , The refrigerant is decompressed and expanded by the decompression / expansion means (46), the decompressed and expanded refrigerant is absorbed by the second high-temperature fluid-side heat exchanger (12a), and the refrigerant is utilized by using the compressor (47). Is a forced circulation refrigerant circuit that forcibly circulates
In the high temperature fluid side flow path (31), the ventilation surfaces (12d, 12c) of the first and second high temperature fluid side heat exchangers (12b, 12a) face each other, and the first high temperature fluid A side heat exchanger (12b) is disposed upstream of the second hot fluid side heat exchanger (12a) in the hot fluid flow;
In the low temperature fluid side channel (32), the ventilation surfaces (13d, 13c) of the first and second low temperature fluid side heat exchangers (13b, 13a) face each other, and the first low temperature fluid The cooling device, wherein the side heat exchanger (13b) is disposed upstream of the second low temperature fluid side heat exchanger (13a) in the low temperature fluid flow.
前記第1の低温流体側熱交換器(13b)と前記第2の低温流体側熱交換器(13a)は、前記通風面(13d、13c)同士が平行であり、互いの間隔が前記第1、第2の低温流体側熱交換器(13b、13a)の前記通風面(13d、13c)に垂直な方向での幅の合計よりも小さくなるように配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の冷却装置。 Said first temperature fluid side heat exchanger (12b) and said second temperature fluid side heat exchanger (12a), the ventilation surface (12d, 12c) are each other row flat, the spacing of each other the 1. It is arranged so as to be smaller than the total width in the direction perpendicular to the ventilation surfaces (12d, 12c) of the second high-temperature fluid side heat exchanger (12b, 12a),
Said first cryogenic fluid heat exchanger (13b) and said second cryogenic fluid heat exchanger (13a), the ventilation surface (13d, 13c) are each other row flat, the spacing of each other the It is arrange | positioned so that it may become smaller than the sum total of the width | variety in the direction perpendicular | vertical to the said ventilation surface (13d, 13c) of the 1st, 2nd low temperature fluid side heat exchanger (13b, 13a). Item 3. The cooling device according to Item 1 or 2 .
前記低温流体側流路(32)内であって、前記第1、第2の低温流体側熱交換器(13b、13a)よりも低温流体流れの上流側に、押し込み方式の低温流体用ファン(15)を配置していることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の冷却装置。 In the hot fluid side flow path (31), a high temperature fluid fan of a pushing type (on the upstream side of the first and second hot fluid side heat exchangers (12b, 12a)) 14)
In the low temperature fluid side flow path (32), on the upstream side of the low temperature fluid flow from the first and second low temperature fluid side heat exchangers (13b, 13a), a push type cryogenic fluid fan ( 15. The cooling device according to any one of claims 1 to 3 , wherein 15) is arranged.
前記ケース(11)の内部を、前記仕切板(27)によって、前記前面(21)に向かって左右方向に並ぶ2つの領域に仕切ることで、前記ケース(11)の内部に、前記高温流体側流路(31)と前記低温流体側流路(32)とが設けられており、
高温流体が、前記背面(22)の上部に設けられた高温流体の取り入れ口(22a)から流入し、前記高温流体側流路(31)内を上から下方向に流れ、前記背面(22)の下部に設けられた高温流体の排出口(22b)から流出するようになっており、
低温流体が、前記前面(21)の下部に設けられた低温流体の取り入れ口(21a)から流入し、前記低温流体側流路(32)内を下から上方向に流れ、前記前面(21)の上部に設けられた低温流体の排出口(21b)から流出するようになっており、
前記第1、第2の高温流体側熱交換器(12b、12a)の通風面(12d、12c)に垂直な方向での幅の合計と、前記第1、第2の低温流体側熱交換器(13b、13a)の通風面(13d、13c)に垂直な方向での幅の合計は、それぞれ、前記ケース(11)の前記前面(21)に対して垂直な方向での幅の半分以下であり、
前記第1、第2の低温流体側熱交換器(13b、13a)は、前記第1、第2の高温流体側熱交換器(12b、12a)よりも上側であって、前記前面(21)に垂直な方向では、前記ケース(11)の中央よりも前記前面側で、かつ、前記通風面(13c、13d)が前記前面(21)に対して平行となるように配置されており、
前記第1、第2の高温流体側熱交換器(12b、12a)は、前記前面(21)に垂直な方向で前記ケース(11)の中央よりも前記背面(22)側であって、かつ、前記通風面(12d、12c)が前記背面(22)に対して平行となるように配置されていることを特徴とする請求項6に記載の冷却装置。 The case (11) includes a front surface (21), a back surface (22) positioned on the back side of the front surface (21), a left side surface (23) positioned on the left side toward the front surface (21), A right side surface (24) positioned on the right side toward the front surface (21), an upper surface (25) positioned above the front surface (21), and a lower surface (26) positioned below the front surface (21). A rectangular parallelepiped shape having
By dividing the inside of the case (11) into two regions arranged in the left-right direction toward the front surface (21) by the partition plate (27), the inside of the case (11) has the high temperature fluid side. A flow path (31) and the low-temperature fluid side flow path (32) are provided,
The high-temperature fluid flows in from the high-temperature fluid intake port (22a) provided in the upper portion of the back surface (22), flows in the high-temperature fluid side flow path (31) from the top to the bottom, and the back surface (22). It flows out from the discharge port (22b) of the high-temperature fluid provided in the lower part of
The cryogenic fluid flows in from the cryogenic fluid inlet (21a) provided at the lower part of the front surface (21), flows in the cryogenic fluid side channel (32) from the bottom upward, and the front surface (21). Out of the discharge port (21b) of the cryogenic fluid provided in the upper part of
The total width in the direction perpendicular to the ventilation surfaces (12d, 12c) of the first and second high-temperature fluid side heat exchangers (12b, 12a), and the first and second low-temperature fluid side heat exchangers The total width in the direction perpendicular to the ventilation surfaces (13d, 13c) of (13b, 13a) is less than half of the width in the direction perpendicular to the front surface (21) of the case (11). Yes,
The first and second low-temperature fluid side heat exchangers (13b, 13a) are above the first and second high-temperature fluid side heat exchangers (12b, 12a), and the front surface (21). In the direction perpendicular to the front side of the case (11) and the ventilation surface (13c, 13d) are arranged in parallel to the front surface (21),
The first and second high-temperature fluid side heat exchangers (12b, 12a) are closer to the back surface (22) than the center of the case (11) in a direction perpendicular to the front surface (21), and The cooling device according to claim 6 , wherein the ventilation surfaces (12d, 12c) are arranged so as to be parallel to the back surface (22).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005321201A JP4577188B2 (en) | 2005-11-04 | 2005-11-04 | Cooling system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005321201A JP4577188B2 (en) | 2005-11-04 | 2005-11-04 | Cooling system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007129095A JP2007129095A (en) | 2007-05-24 |
JP4577188B2 true JP4577188B2 (en) | 2010-11-10 |
Family
ID=38151483
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005321201A Active JP4577188B2 (en) | 2005-11-04 | 2005-11-04 | Cooling system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4577188B2 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5045056B2 (en) * | 2005-11-04 | 2012-10-10 | 株式会社デンソー | Cooling device and manufacturing method thereof |
JP5211673B2 (en) * | 2007-12-17 | 2013-06-12 | パナソニック株式会社 | AC / DC conversion circuit of heating device for heating element storage box cooling device |
JP5347919B2 (en) * | 2009-11-25 | 2013-11-20 | パナソニック株式会社 | Heating element storage box cooling device |
WO2011064972A1 (en) * | 2009-11-25 | 2011-06-03 | パナソニック株式会社 | Heat generating body box housing refrigeration device |
DE102012108109B4 (en) * | 2012-08-31 | 2014-04-10 | Rittal Gmbh & Co. Kg | Heat exchanger for cabinet cooling and a corresponding cooling arrangement |
WO2016103593A1 (en) * | 2014-12-25 | 2016-06-30 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Cooling apparatus |
CN105188305A (en) * | 2015-07-20 | 2015-12-23 | 中山市默拜尔网络科技有限公司 | Cooling and heat dissipation type communication cabinet |
JP7485909B2 (en) * | 2020-03-19 | 2024-05-17 | 株式会社デンソーエアクール | Air conditioning equipment |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001041503A (en) * | 1999-08-03 | 2001-02-16 | Mitsubishi Electric Corp | Case cooling system for communication base station |
JP2001330382A (en) * | 2000-05-19 | 2001-11-30 | Denso Corp | Cooling/boiling apparatus |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3767053B2 (en) * | 1996-12-24 | 2006-04-19 | 株式会社デンソー | Boiling cooling device and casing cooling device using the same |
JP3956418B2 (en) * | 1997-03-04 | 2007-08-08 | 株式会社デンソー | Enclosure cooling device |
-
2005
- 2005-11-04 JP JP2005321201A patent/JP4577188B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001041503A (en) * | 1999-08-03 | 2001-02-16 | Mitsubishi Electric Corp | Case cooling system for communication base station |
JP2001330382A (en) * | 2000-05-19 | 2001-11-30 | Denso Corp | Cooling/boiling apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007129095A (en) | 2007-05-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4577188B2 (en) | Cooling system | |
JP6022156B2 (en) | Vehicle capacitors | |
US9239193B2 (en) | Unitary heat pump air conditioner having a heat exchanger with an integral receiver and sub-cooler | |
US8020405B2 (en) | Air conditioning apparatus | |
JP5620710B2 (en) | Evaporator assembly for vehicle air conditioning system, air conditioning system for vehicle, and HVAC system for vehicle | |
JP2012116462A (en) | Condenser for vehicle | |
KR101173157B1 (en) | Air-Conditioning System for Vehicle having Water-Cooled Condenser and Water-Cooled Heat Exchanger for Supercooling | |
CN111114243B (en) | Cooling module for a vehicle | |
JP2011033290A (en) | Heat exchanger, air conditioner and heat pump system | |
JP2007147128A (en) | Heat exchanger and air conditioner | |
JP3906830B2 (en) | Natural circulation cooling device and heat exchange method using natural circulation cooling device | |
JP2006097911A (en) | Heat exchanger | |
WO2014199484A1 (en) | Coolant distribution unit and air conditioning device using same | |
JP6298992B2 (en) | Air conditioner | |
JPH09126592A (en) | Outdoor heat exchanger for heat pump type refrigerating cycle | |
JPH10281572A (en) | Secondary refrigerant freezer | |
WO2012153490A1 (en) | Heat exchanger and cold cycle device provided therewith | |
WO2021234954A1 (en) | Heat exchanger, outdoor unit, and refrigeration cycle device | |
JP2008170134A (en) | Refrigerating device | |
WO2016185689A1 (en) | Air conditioning and hot water supplying system | |
JP6139093B2 (en) | Parallel flow heat exchanger | |
WO2021234963A1 (en) | Outdoor unit and refrigeration cycle device | |
JP2005009808A (en) | Heat exchanger for air conditioner | |
US20220243961A1 (en) | Thermal management system | |
JP2006132804A (en) | Refrigerating cycle and heat exchanger |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071204 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091026 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091104 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091223 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100615 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100629 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100727 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100809 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130903 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4577188 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |