JP4740344B2

JP4740344B2 - 通信装備用冷房装置及びその制御方法

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Publication number: JP4740344B2
Application number: JP2008553142A
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Inventors: ヒデパク
Original assignee: チャンジョ２１シーオー．，エルティディ．
Priority date: 2006-02-07
Filing date: 2006-09-15
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Description

本発明は通信装備の冷房に係り、より詳しくは、基地局、ブースなどに設置された通信装備用冷房装置のサイズを減らし、騷音、過熱及び誤作動を防止して装備を安定的に保護する通信装備用冷房装置及びその制御方法に関するものである。

一般的な冷房装置（ＡｉｒＣｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ）は、冷媒が蒸発するときに周りから熱を奪う蒸発熱を用いるもので、冷媒としては、通常低温でも易しく蒸発するアンモニア、フレオン、共沸混合冷媒、クロロメチルなどのような液体を使用する。

このような冷房装置は、圧縮機で高圧に圧縮された気状の冷媒がコンデンサーを通す過程で、外気との熱交換によって高圧の液状の冷媒に凝縮された後、膨脹バルブまたは毛細管などによって低圧の霧状冷媒に変換される。

そして、低圧の霧状冷媒は、蒸発器に流入し、内気との熱交換によって蒸発した後、さらに圧縮機に流入し、上述した過程のサイクルが繰り返される。この際、蒸発器で発生した冷媒の蒸発熱によって冷却した空気は、送風ファンによって、冷房しようとする所定の空間または対象体に送風される。

すなわち、かかる一般的な冷房装置は、液化及び蒸発などのような相変化の容易な冷媒を利用して、冷房しようとする所定の空間または対象体を冷却させる。

一方、通信基地局または通信車両などの場合、その内部に多数の有無線通信装備が設置されるが、このような通信装備は、ひんぱんな発熱によって、接触不良及び器機故障などのような各種の誤動作を誘発することができるので、四季の年中無休で冷房させることにより作動の安全性を確保することができる。

しかし、従来の通信装備用冷房装置は、外部の温度による自然状態の冷気を適切に利用することができず、単純に外部電力によって駆動される方式を採択するため、その電力浪費が非常にひどい欠点がある。

本発明は前記のような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、室内機と室外機のサイズと騷音を減らしながらも、外部温度による自然状態の冷気を適切に利用することにより、電力浪費を最小化し、通信装備の冷房状態を安定的に維持することができる通信装備用冷房装置及びその制御方法を提供することにその目的がある。
特開２００４−２００３４４

このような目的を達成するための本発明の通信装備用冷房装置は、通信装備が設置された基地局の室内に配置されるものであって、熱交換用チューブが内蔵され、ブライン配管上に設置される第１室内熱交換器と、冷媒配管上に設置される膨脹バルブと、内蔵された熱交換用チューブに、膨脹バルブから延びる冷媒配管が連結される第２室内熱交換器と、が第２室内熱交換器を通過した冷媒を圧縮させる圧縮機と、前記第１及び第２室内熱交換器に近くに配置される室内送風機とからなる室内機モジュールと；前記基地局の室外に配置されるものであって、前記第１室内熱交換器から延びるブライン配管上に設置されるブラインポンプと、内蔵された熱交換用チューブに、ブラインポンプと前記第１室内熱交換器から延びるブライン配管がそれぞれ連結される第１室外熱交換器と、内蔵された熱交換用チューブに、前記圧縮機と膨脹バルブから延びる冷媒配管がそれぞれ連結される第２室外熱交換器と、前記第１及び第２室外熱交換器に近くに配置される室外送風機とからなる室外機モジュールと；を含んでなることを特徴とする。

そして、前記室内送風機は、室内空気を第１室内熱交換器と第２室内熱交換器に順次に通過させて通信装備に送風し、前記室外送風機は、室外空気を第１室外熱交換器と第２室外熱交換器に順次に通過させて外部に送風することができる。

また、前記基地局の室内には室内温度感知センサーが設置され、基地局の室外には室外温度感知センサーが設置され、前記ブライン配管が第１室内熱交換器を通過して室外機モジュールに入る部分にはブライン温度感知センサーが設置されることができる。

一方、本発明の通信装備用冷房装置の制御方法は、室内温度感知センサー、室外温度感知センサー及びブライン温度感知センサーによって基地局の室内温度、室外温度及びブライン温度をそれぞれ測定する第１段階と；前記室内温度を第１設定値と比較し、室内温度が第１設定値より低ければ、冷房装置全体の作動を中止させる第２段階と；前記室外温度をブライン温度と比較し、室外温度がブライン温度より低ければ、第１室内、室外熱交換器を作動させ、室外温度がブライン温度以上であれば、第１室内、室外熱交換器の作動を中止させる第３段階と；前記室内温度が第２設定値より高ければ、第２室内、室外熱交換器を作動させ、室内温度が第２設定値以下であれば、第２室内、室外熱交換器の作動を中止させる第４段階と；を含むことを特徴とする。

好ましくは、前記第３段階は、ブライン温度が第３設定値より低ければ、室外送風機の作動を中止させ、ブライン温度が第３設定値以上であれば、室外送風機を作動させる第３−１段階をさらに含むことができる。

より好ましくは、前記第３−１段階は、ブライン温度が第３設定値以上で第４設定値より小さければ、室外送風機の作動を中止させ、ブライン温度が第４設定値以上であれば、室外送風機を作動させる第３−２段階をさらに含むことができる。

このように構成された本発明の通信装備用冷房装置及びその制御方法は、室内機と室外機のサイズと騷音を減らしながらも、外部温度による自然状態の冷気を適切に利用することにより、電力浪費を最小化し、冷房効率を極大化するのみならず、二重の冷却ラインを利用した冷媒循環構造及び熱交換構造を採択することにより、冷房の高効率と信頼性が確保される有用な効果を発揮する。

以下、本発明の好ましい実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明による通信装備用冷房装置を示す構成図、図２は本発明による通信装備用冷房装置の制御方法を示すフローチャート、図３は本発明の一実施例による通信装備用冷房装置の制御方法を示すフローチャートである。

図１に示すように、本発明の通信装備用冷房装置は、基地局３００の室内空間に配置される室内機モジュール１００、及び基地局３００の室外空間に配置される室外機モジュール２００でなる。

室内機モジュール１００は、第１室内熱交換器１１０、膨脹バルブ１３０、第２室内熱交換器１５０、圧縮機１６０及び室内送風機１７０などからなる。

第１室内熱交換器１１０はブライン（Ｂｒｉｎｅ）配管１２０上に設置され、その内部に備えられた熱交換用チューブ１１１がブライン配管１２０に連結される。

膨脹バルブ１３０は冷媒配管１４０上に設置され、冷媒配管１４０から供給された高圧の液状冷媒を急激に低温、低圧の霧状冷媒に変換させる。

本発明に利用される冷媒（Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ）は、フレオン、アンモニア、クロロメチル、共沸混合冷媒などの一般的な冷媒が使用される。

第２室内熱交換器１５０は、その内部に熱交換用チューブ１５１が備えられ、前記膨脹バルブ１３０から延びる冷媒配管１４０と連結される。

第２室内熱交換器１５０は蒸発器（Ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ）であって、低圧の霧状冷媒を内気との熱交換によって蒸発させ、このときに発生する冷媒の蒸発熱により内気を冷却させる。

圧縮機１６０は、前記第２室内熱交換器１５０を通過した冷媒を圧縮するために、第２室内熱交換器１５０から延びる冷媒配管１４０と連結され、気化した冷媒を高圧で圧縮する通常の圧縮機である。

室内送風機１７０は、前記第１及び第２室内熱交換器１１０、１５０で熱交換がなされる伝熱面上に近接して配置され、第１及び第２室内熱交換器１１０、１５０の熱交換作用によって発生した冷気を通信装備４００側に送風する。

さらに、室内送風機１７０は、第１及び第２室内熱交換器１１０、１５０と室内空気の接触及び熱交換効率を増大させる役目をする。

ここで、第２室内熱交換器１５０は、第１室内熱交換器１１０より通信装備４００側に近く配置されることにより、室内送風機１７０が室内空気を第１室内熱交換器１１０と第２室内熱交換器１５０に順次通過させた後、冷房装置に送風することができるようにする。

これは、第２室内熱交換器１５０より相対的に高温の第１室内熱交換器１１０に室内空気を先に通過させて次第に冷却するためのもので、室内空気が第１室内熱交換器１１０より低温の第２室内熱交換器１５０を先に通過することによる冷房効率の低下を防止するためのものである。

室外機モジュール２００は、第１室外熱交換器２１０、ブラインポンプ２２０、第２室外熱交換器２３０及び室外送風機２４０などでなる。

第１室外熱交換器２１０は、その内部に熱交換用チューブ２１１が備えられ、この熱交換用チューブ２１１に、前記ブラインポンプ２２０から延びるブライン配管１２０と第１室内熱交換器１１０から延びるブライン配管１２０がそれぞれ連結される。

第２室外熱交換器２３０は、その内部に熱交換用チューブ２３１が備えられ、前記室内機モジュール１００の圧縮機１６０と膨脹バルブ１３０から延びる冷媒配管１４０がそれぞれ連結される。

第２室外熱交換器２３０はコンデンサー（Ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）であって、前記圧縮機１６０から供給された高圧の冷媒を凝縮して液化させる熱交換器の一種である。

ブラインポンプ２２０は、前記室内機モジュール１００の第１室内熱交換器１１０から延びるブライン配管１２０上に設置される。

このブラインポンプ２２０は、図面に一つでなるものとして図示されているが、一実施例において、一対のブラインポンプ２２０をブライン配管１２０と並列で連結することで、いずれか一側のブラインポンプ２２０で故障が発生しても、他側のブラインポンプ２２０を作動させることができるようにすることにより、基地局３００内の通信装備４００の冷房を安定的に維持することができる。

室外送風機２４０は、前記第１及び第２室外熱交換器２１０、２３０の熱交換がなされる伝熱面に近くに配置され、第１及び第２室外熱交換器２１０、２３０と外部空気の接触及び熱交換効率を増大させる。

ここで、第１室外熱交換器２１０は、第２室外熱交換器２３０より室外機モジュール２００の室外空気流入口側にもっと近く配置されることにより、室外送風機２４０が室外空気を第１室外熱交換器２１０と第２室外熱交換器２３０に順次に通過させた後、さらに外部に送風することができるようにする。

これは、第２室外熱交換器２３０より相対的に低温の第１室外熱交換器２１０に室外空気を先に通過させるためのもので、室外空気が第１室外熱交換器２１０より高温の第２室外熱交換器２３０を先に通過することによる第１室外熱交換器２１０の熱交換効率の低下を防止するためのものである。

また、本発明は、その冷房作用を効果的に制御するために、基地局３００の室内には室内温度感知センサー１８０が設置され、基地局の室外には室外温度感知センサー２５０が設置される。

そして、ブライン配管１２０が第１室内熱交換器１１０を通過して室外機モジュール２００に入る部分上にブライン温度感知センサー２６０が設置される。

これらの室内温度感知センサー１８０、室外温度感知センサー２５０及びブライン温度感知センサー２６０が該当温度を感知して比較することで、第１室内及び室外熱交換器１１０、２１０及び第２室内及び室外熱交換器１５０、２３０を選択的に駆動させて、基地局３００の内部を冷房させる。

図２は本発明による通信装備用冷房装置の制御方法を示すフローチャートである。

まず、室内温度感知センサー１８０、室外温度感知センサー２５０及びブライン温度感知センサー２６０によって、基地局３００などの対象体室内温度（Ｔ_ｉｎ）、室外温度（Ｔ_ｏｕｔ）及びブライン温度（Ｔ_ｂ）を測定する（Ｓ１０；第１段階）。

このように測定された室内温度（Ｔ_ｉｎ）を第１設定値（Ｔ_ｓ１）と比較し（Ｓ２０）、室内温度（Ｔ_ｉｎ）が第１設定値（Ｔ_ｓ１）（一例として、２５℃）より低ければ、冷房装置全体の作動を中止させる（Ｓ３０；第２段階）。

そして、室外温度（Ｔ_ｏｕｔ）とブライン温度（Ｔ_ｂ）を比較し（Ｓ４０）、室外温度（Ｔ_ｏｕｔ）がブライン温度（Ｔ_ｂ）より低ければ、第１室内及び室外熱交換器１１０、２１０を作動させ（Ｓ５０）、室外温度（Ｔ_ｏｕｔ）がブライン温度（Ｔ_ｂ）以上であれば、第１室内及び室外熱交換器１１０、２１０の作動を中止させる（Ｓ６０；第３段階）。

前記第３段階は、室外温度（Ｔ_ｏｕｔ）がブライン温度（Ｔ_ｂ）以上である蒸し暑い夏期に、第１室内及び室外熱交換器１１０、２１０の作動を中止させ、室外温度（Ｔ_ｏｕｔ）がブライン温度（Ｔ_ｂ）より低い春、初夏、秋、冬季に、室外空気を利用して第１室内及び室外熱交換器１１０、２１０を作動させるためのものである。

ついで、室内温度（Ｔ_ｉｎ）が第２設定値（Ｔ_ｓ２）（一例として、２６．５℃）より高ければ（Ｓ７０）、第２室内及び室外熱交換器１５０、２３０を作動させ（Ｓ８０）、室内温度（Ｔ_ｉｎ）が第２設定値（Ｔ_ｓ２）以下であれば、第２室内及び室外熱交換器１５０、２３０の作動を中止させる（Ｓ９０；第４段階）。

前記第４段階は、第１室内及び室外熱交換器１１０、２１０の作動だけでは通信装備４００の冷房が十分ではない場合、第２室内及び室外熱交換器１５０、２３０を補助的に作動させることで、全体的な熱交換効率を一定水準に続けて維持させるためのものである。

室内送風機１５０は、冷房装置４００の方向に送風するために、第１及び第２室内熱交換器１１０、１５０の作動有無（または、冷房装置全体の電源ＯＮ／ＯＦＦ）によって、同時にＯＮ／ＯＦＦになる。

ここで、基地局３００の室内の第１設定値（Ｔ_ｓ１）と第２設定値（Ｔ_ｓ２）は、一例として２５℃、２６．５℃など、基地局３００の室内に設置された各種の通信装備の種類によって多様な変更が可能であろう。

そして、前記Ｓ３０、Ｓ８０及びＳ９０段階は、室内温度（Ｔ_ｉｎ）の条件によってＳ１０段階にリターンさせ、その前段階を繰り返すことにより、第１及び第２室内、室外熱交換器１１０、１５０、２１０、２３０の作動によって変化する基地局３００の室内温度に実時間で対応するようにする。

図３は本発明の一実施例による通信装備用冷房装置の制御方法を示すフローチャートである。

前記第３段階で、室外温度（Ｔ_ｏｕｔ）とブライン温度（Ｔ_ｂ）を比較し（Ｓ４０）、室外温度（Ｔ_ｏｕｔ）がブライン温度（Ｔ_ｂ）より低ければ、第１室内及び室外熱交換器１１０、２１０を作動させた後（Ｓ５０）、ブライン温度（Ｔ_ｂ）を第３設定値（Ｔ_ｓ３）（一例として、２〜７℃範囲内で設定）と比較し（Ｓ５１）、第３設定値（Ｔ_ｓ３）より低ければ、室外送風機２４０の作動を中止させ（Ｓ５１）、ブライン温度（Ｔ_ｂ）が第３設定値（Ｔ_ｓ３）以上であれば、室外送風機２４０を作動させる（Ｓ５３；第３−１段階）。

前記第３−１段階は、ブライン温度（Ｔ_ｂ）が第３設定値（Ｔ_ｓ３）より低い場合に、無条件室外送風機２４０の作動を中止させることで（Ｓ５２）、ブラインが冬期の低い室外温度によって急激に冷却してブライン配管１２０が凍破することを防止する。

より好ましくは、図４に示すように、前記第３−１段階は、Ｓ５１でブライン温度（Ｔ_ｂ）が第３設定値（Ｔ_ｓ３）以上の場合、ブライン温度（Ｔ_ｂ）を第４設定値（Ｔ_ｓ４）（一例として、１０〜１５℃範囲内で設定）と比較し（Ｓ５３'）第４設定値（Ｔ_ｓ４）より低ければ、室外送風機２４０の作動を中止させ（Ｓ５２）、ブライン温度（Ｔ_ｂ）が第４設定値（Ｔ_ｓ４）以上であれば、室外送風機２４０を作動させる（Ｓ５３；第３−２段階）。

このような第３−２段階は、室外送風機２４０のあまりひんぱんなＯＮ／ＯＦＦ動作の繰り返しに際して、室外送風機２４０側に過負荷、振動または各種の騷音などが発生することを防止する。

一方、本発明の一実施例による通信装備用冷房装置は、通信装備が設置された基地局の室内に配置されるものであって、熱交換用チューブが内蔵され、ブライン配管上に設置される第１室内熱交換器と、互いに異なる冷媒配管上にそれぞれ設置される一対の膨脹バルブと、内蔵された一対の熱交換用チューブに、膨脹バルブから延びる冷媒配管がそれぞれ連結される第２室内熱交換器と、第２室内熱交換器を通過した冷媒を圧縮させる一対の圧縮機と、前記第１及び第２室内熱交換器に近くに配置される室内送風機とからなる室内機モジュールと；前記基地局の室外に配置されるものであって、前記第１室内熱交換器から延びるブライン配管上に設置されるブラインポンプと、内蔵された熱交換用チューブに、ブラインポンプと前記第１室内熱交換器から延びるブライン配管が直列で連結される一対の第１及び第２室外熱交換器と、内蔵された熱交換用チューブに、前記圧縮機と膨脹バルブから延びる冷媒配管がそれぞれ連結される一対の第３及び第４室外熱交換器と、前記第１〜第４室外熱交換器に近くに配置される室外送風機とからなる室外機モジュールと；を含んでなることを特徴とする。

そして、前記室内送風機は、室内空気を第１室内熱交換器と第２室内熱交換器に順次に通過させて冷房装置に送風し、室外送風機は、室外空気を第１または第２室外熱交換器と第３または第４室外熱交換器に順次に通過させて外部に送風することを特徴とする。

また、前記基地局の室内には室内温度感知センサーが設置され、基地局の室外には室外温度感知センサーが設置され、前記ブライン配管が第１室内熱交換器を通過して室外機モジュールに入る部分にはブライン温度感知センサーが設置されることを特徴とする。

一方、前記本発明の通信装備用冷房装置の制御方法は、室内温度感知センサー、室外温度感知センサー及びブライン温度感知センサーによって基地局の室内温度、室外温度及びブライン温度をそれぞれ測定する第１'段階と；前記室内温度を第１'設定値と比較し、室内温度が第１'設定値より低ければ、冷房装置全体の作動を中止させる第２'段階と；前記室外温度をブライン温度と比較し、室外温度がブライン温度より低ければ、第１室内熱交換器と第１及び第２室外熱交換器を作動させ、室外温度がブライン温度以上であれば、第１室内熱交換器と第１及び第２室外熱交換器の作動を中止させる第３'段階と；前記室内温度が第２'設定値より高ければ、第２室内及び第３室外熱交換器を作動させ、室内温度が第２'設定値以下であれば、第２室内及び第３室外熱交換器の作動を中止させる第４'段階と；前記室内温度が第３'設定値より高ければ、第４室外熱交換器を作動させ、室内温度が第３'設定値以下であれば、第４室外熱交換器の作動を中止させる第５'段階と；を含むことを特徴とする。

好ましくは、前記第３'段階は、ブライン温度が第４'設定値より低ければ、室外送風機の作動を中止させ、ブライン温度が第４'設定値以上であれば、室外送風機を作動させる第３'−１段階をさらに含むことを特徴とする。

より好ましくは、前記第３'−１段階は、ブライン温度が第４'設定値より大きくて第５'設定値より小さければ、室外送風機の作動を中止させ、ブライン温度が第５'設定値以上であれば、室外送風機を作動させる第３'−２段階をさらに含むことを特徴とする。

以下、本発明の他の好ましい実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。

図５は本発明の一実施例による通信装備用冷房装置を示す構成図、図６は図５の通信装備用冷房装置の制御方法を示すフローチャート、図７は図５の一実施例による通信装備用冷房装置の制御方法を示すフローチャートである。

図５に示すように、本発明の通信装備用冷房装置は、基地局３００'の室内空間に配置される室内機モジュール１００'、及び基地局３００'の室外空間に配置される室外機モジュール２００'で構成される。

室内機モジュール１００'は、第１室内熱交換器１１０'、一対の膨脹バルブ１３０'、一対の圧縮機１６０'、第２室内熱交換器１５０'及び室内送風機１７０'などでなる。

第１室内熱交換器１１０'はブライン配管１２０'上に設置され、その内部に備えられた熱交換用チューブ１１１'がブライン配管１２０'と連結される。

膨脹バルブ１３０'は、互いに異なる冷媒配管１４０'上に一対で設置され、冷媒配管１４０'から供給された高圧の液状冷媒を急激に低温、低圧の霧状冷媒に変換させる。

第２室内熱交換器１５０'は、その内部に熱交換用チューブ１５１'が一対で設置され、前記膨脹バルブ１３０'から延びる冷媒配管１４０'がそれぞれ連結される。

第２室内熱交換器１５０'は蒸発器であって、低圧の霧状冷媒を内気との熱交換によって蒸発させ、このときに発生する冷媒の蒸発熱により内気を冷却させる。

圧縮機１６０'は、前記第２室内熱交換器１５０'を通過した冷媒を圧縮するために、第２室内熱交換器１５０'からそれぞれ延びる冷媒配管１４０'と個別的に連結され、気化した冷媒を高圧で圧縮する通常的な圧縮機である。

室内送風機１７０'は、前記第１及び第２室内熱交換器１１０'、１５０'で熱交換がなされる伝熱面上に近くに配置され、第１及び第２室内熱交換器１１０'、１５０'の熱交換作用によって形成された冷気を通信装備４００'側に送風することができるようにする。

さらに、室内送風機１７０'は、第１及び第２室内熱交換器１１０'、１５０'と室内空気の接触及び熱交換効率を増大させる役目をする。

ここで、第２室内熱交換器１５０'は、第１室内熱交換器１１０'より通信装備４００'側にもっと近く配置されることにより、室内送風機１７０'が室内空気を第１室内熱交換器１１０'と第２室内熱交換器１５０'に順次に通過させて冷房装置に送風する。

これは、第２室内熱交換器１５０'より相対的に高温の第１室内熱交換器１１０'に室内空気を先に通過させて次第に冷却するためのもので、加熱された室内空気が第１室内熱交換器１１０'より低温の第２室内熱交換器１５０'を先に通過することによる冷房効率の低下を防止するためのものである。

室外機モジュール２００'は、第１室外熱交換器２１０'、ブラインポンプ２２０'、第２室外熱交換器２３０'、第３室外熱交換器２４０'、第４室外熱交換器２５０'及び室外送風機２６０'などでなる。

第１室外熱交換器２１０'は、その内部に熱交換用チューブ２１１'が備えられ、この熱交換用チューブ２１１'に、前記ブラインポンプ２２０'から延びるブライン配管１２０'が連結される。

第２室外熱交換器２３０'は、その内部に熱交換用チューブ２３１'が備えられ、この熱交換用チューブ２３１'に、前記第１室外熱交換器２１０'から延びるブライン配管１２０'が連結され、続いて第２室外熱交換器２３０'から延びるブライン配管１２０'は前記第１室内熱交換器１１０'の熱交換用チューブ１１１'に連結される。

すなわち、第１及び第２室外熱交換器２１０'、２３０'は、ブラインポンプ２２０'から延びるブライン配管１２０'上に順次に第１室内熱交換器１１０'に直列で連結される。

第３室外熱交換器２４０'は、その内部に熱交換用チューブ２４１'が備えられ、前記室内機モジュール１００'の圧縮機１６０'と膨脹バルブ１３０'の中で、互いに連結された圧縮機１６０'と膨脹バルブ１３０'から延びる冷媒配管１４０'がそれぞれ連結される。

第４室外熱交換器２５０'は、その内部に熱交換用チューブ２５１'が備えられ、前記第３室外熱交換器２４０'と連結された圧縮機１６０'と膨脹バルブ１３０'を除いた他の互いに連結された圧縮機１６０'と膨脹バルブ１３０'から延びる冷媒配管１４０'がそれぞれ連結される。

第３及び第４室外熱交換器２４０'、２５０'はコンデンサーであって、前記圧縮機１６０'から供給された高圧の冷媒を凝縮して液化させる熱交換器の一種である。

ブラインポンプ２２０'は、前記室内機モジュール１００'の第１室内熱交換器１１０'から延びるブライン配管１２０'上に設置される。

このブラインポンプ２２０'は図面に一つで構成されるものとして図示されているが、一実施例において、一対のブラインポンプ２２０'をブライン配管１２０'と並列で連結させることで、いずれか一側のブラインポンプ２２０'で故障が発生しても、他側のブラインポンプ２２０'を作動させることができるようにして、基地局３００'内の通信装備４００'の冷房を安定的に維持することができる。

室外送風機２６０'は、前記第１〜第４室外熱交換器２１０'、２３０'、２４０'、２５０'の熱交換がなされる伝熱面に近くに配置され、第１〜第４室外熱交換器２１０'、２３０'、２４０'、２５０'と外部空気の接触及び熱交換効率を増大させ、第１〜第４室外熱交換器２１０'、２３０'、２４０'、２５０'の間に複数に構成することが好ましい。

ここで、第１及び第３室外熱交換器２１０'、２４０'と第２及び第４室外熱交換器２３０'、２５０'は、それぞれ互いに対向するように配置し、第１及び第２室外熱交換器２１０'、２３０'は第３及び第４室外熱交換器２４０'、２５０'より室外機モジュール２００'の室外空気流入口側にもっと近く配置することにより、室外送風機２６０'が室外空気を第１及び第２室外熱交換器２１０'、２３０'と第３及び第４室外熱交換器２４０'、２５０'に順次に通過させた後、さらに外部に送風することができるようにする。

これは、第３及び第４室外熱交換器２４０'、２５０'より相対的に低温の第１及び第２室外熱交換器２１０'、２３０'に室外空気を先に通過させるためのもので、室外空気が第１及び第２室外熱交換器２１０'、２３０'より高温の第３及び第４室外熱交換器２４０'、２５０'を先に通過することによる第１及び第２室外熱交換器２１０'、２３０'の熱交換効率の低下を防止するためのものである。

また、本発明は、その冷房作用を効果的に制御するために、基地局３００'の室内に室内温度感知センサー１８０'が設置され、基地局３００'の室外には室外温度感知センサー２７０'が設置される。

そして、ブライン配管１２０'が第１室内熱交換器１１０'を通過して室外機モジュール２００'に入る部分上にブライン温度感知センサー２８０'が設置される。

室内温度感知センサー１８０'、室外温度感知センサー２７０'及びブライン温度感知センサー２８０'が該当温度を感知して比較することで、第１室内熱交換器と第１及び第２室外熱交換器１１０'、２１０'、２３０'、第２室内熱交換器と第３及び第４室外熱交換器１５０'、２４０'、２５０'を選択的に駆動させにより基地局３００'の内部を冷房させる。

図６は図５の通信装備用冷房装置の制御方法を示すフローチャートである。

まず、室内温度感知センサー１８０'、室外温度感知センサー２７０'及びブライン温度感知センサー２８０'によって基地局３００'などの対象体の室内温度（Ｔ_ｉｎ）、室外温度（Ｔ_ｏｕｔ）及びブライン温度（Ｔ_ｂ）を測定する（Ｓ１１０；第１'段階）。

このように測定された室内温度（Ｔ_ｉｎ）を第１'設定値（Ｔ_ｓ１'）と比較し（Ｓ１２０）、室内温度（Ｔ_ｉｎ）が第１'設定値（Ｔ_ｓ１'）（一例として、２５℃）より低ければ、冷房装置全体の作動を中止させる（Ｓ１３０；第２'段階）。

そして、室外温度（Ｔ_ｏｕｔ）とブライン温度（Ｔ_ｂ）を比較し（Ｓ１４０）、室外温度（Ｔ_ｏｕｔ）がブライン温度（Ｔ_ｂ）より低ければ、第１室内熱交換器１１０'と及び第１及び第２室外熱交換器２１０'、２３０'を作動させ（Ｓ１５０）、室外温度（Ｔ_ｏｕｔ）がブライン温度（Ｔ_ｂ）以上であれば、第１室内熱交換器１１０'と及び第１及び第２室外熱交換器２１０'、２３０'の作動を中止させる（Ｓ１６０；第３'段階）。

前記第３'段階は、室外温度（Ｔ_ｏｕｔ）がブライン温度（Ｔ_ｂ）以上の蒸し暑い夏期には、第１室内熱交換器１１０'と及び第１及び第２室外熱交換器２１０'、２３０'の作動を中止させ、室外温度（Ｔ_ｏｕｔ）がブライン温度（Ｔ_ｂ）より低い春、秋、冬季に、室外空気を利用して第１室内、室外及び第２室外熱交換器１１０'、２１０'、２３０'を作動させるためのものである。

ついで、室内温度（Ｔ_ｉｎ）を第２'設定値（Ｔ_ｓ２'）（一例として、２６．５℃）と比較し（Ｓ１７０）、第２'設定値（Ｔ_ｓ２'）より高ければ、第２室内及び第３室外熱交換器１５０'、２４０'を作動させ（Ｓ１８０）、室内温度（Ｔ_ｉｎ）が第２'設定値（Ｔ_ｓ２'）以下であれば、第２室内及び第３室外熱交換器１５０'、２４０'の作動を中止させる（Ｓ１９０；第４'段階）。

そして、室内温度（Ｔ_ｉｎ）を第３'設定値（Ｔ_ｓ３'）（一例として、２７．５℃）と比較し（Ｓ２００）、第３'設定値（Ｔ_ｓ３'）より高ければ、第４室外熱交換器２５０'を作動させ（Ｓ２１０）、室内温度（Ｔ_ｉｎ）が第３'設定値（Ｔ_ｓ３'）以下であれば、第４室外熱交換器２５０'の作動を中止させる（Ｓ２２０；第５'段階）。

前記第４'段階と第５'段階は、第１室内熱交換器１１０'と第１及び第２室外熱交換器２１０'、２３０'の作動だけでは通信装備４００'の冷房が十分ではない場合、第２室内及び第３室外熱交換器１５０'、２４０'を補助的に作動させるとともに、第１室内熱交換器１１０'、第１及び第２室外熱交換器２１０'、２３０'、第２室内及び第３室外熱交換器１５０'、２４０'の作動だけでは通信装備４００の冷房が十分ではない場合、第４室外熱交換器２５０'を補助的に作動させるもので、全体的な熱交換効率を一定水準に続けて維持させるためのものである。

室内送風機１７０'は、冷房装置４００'の方向に送風するために、第１及び第２室内熱交換器１１０'、２３０'の作動有無（または、冷房装置全体の電源ＯＮ／ＯＦＦ）によって、同時にＯＮ／ＯＦＦになる。

ここで、基地局３００'室内の第１'設定値（Ｔ_ｓ１'）、第２'設定値（Ｔ_ｓ２'）及び第３'設定値（Ｔ_ｓ３'）は、一例として２５℃、２６．５℃、２７。５℃など、基地局３００'の室内に設置された各種の通信装備によって多様な変更が可能であろう。

そして、前記Ｓ１３０、Ｓ１９０、Ｓ２１０、Ｓ２２０段階は、室内温度（Ｔ_ｉｎ）の条件によってＳ１１０段階にリターンさせ、その前段階を繰り返すことで、第１及び第２室内、第１〜第４室外熱交換器１１０'、１５０'、２１０'、２３０'、２４０'、２５０'の作動によって変化する基地局３００'の室内温度に実時間で対応するようにする。

図７は図５の一実施例による通信装備用冷房装置の制御方法を示すフローチャートである。

前記第３'段階で、室外温度（Ｔ_ｏｕｔ）とブライン温度（Ｔ_ｂ）を比較し（Ｓ１４０）、室外温度（Ｔ_ｏｕｔ）がブライン温度（Ｔ_ｂ）より低ければ、第１室内熱交換器１１０'と第１及び第２室外熱交換器２１０'、２３０'を作動させた後（Ｓ１５０）、ブライン温度（Ｔ_ｂ）を第４'設定値（Ｔ_ｓ４'）（一例として、２〜７℃範囲内で設定）と比較し（Ｓ２３０）、第４'設定値（Ｔ_ｓ４'）より低ければ、室外送風機２６０'の作動を中止させ（Ｓ２４０）、ブライン温度（Ｔ_ｂ）が第４'設定値（Ｔ_ｓ４'）以上であれば、室外送風機２６０'を作動させる（Ｓ２５０；第３'−１段階）。

前記第３'−１段階は、ブライン温度（Ｔ_ｂ）が第４'設定値（Ｔ_ｓ４'）より低い場合に、無条件室外送風機２６０'の作動を中止させることで（Ｓ２４０）、ブラインが冬期の低い室外温度によって急激に冷却してブライン配管１２０'が凍破することを防止する。

より好ましくは、図８に示すように、前記第３'−１段階は、ブライン温度（Ｔ_ｂ）が第４'設定値（Ｔ_ｓ４'）以上の場合、ブライン温度（Ｔ_ｂ）を第５'設定値（Ｔ_ｓ５'）（一例として、１０〜１５℃範囲内で設定）と比較し（Ｓ２５０'）、第５'設定値（Ｔ_ｓ５'）より低ければ、室外送風機２６０'の作動を中止させ（Ｓ２４０）、ブライン温度（Ｔ_ｂ）が第５'設定値（Ｔ_ｓ５'）以上であれば、室外送風機２６０'を作動させる（Ｓ２５０；第３'−２段階）。

このような第３'−２段階は、室外送風機２６０'のあまりひんぱんなＯＮ／ＯＦＦ作動の繰り返しに際して、室外送風機２６０'側に過負荷、振動または各種の騷音などが発生することを防止する。

以上説明したように、本発明は、基地局内の通信装備を冷却させるために、基本的に室外空気を最大限活用する方式を採択しており、さらに二重の室内、外熱交換器１１０'、１５０'、２１０'、２３０'、２４０'、２５０'を用いることで、通信装備４００'の微細な温度変化にも緊密に対応するだけではなく、熱交換器が相互補完的に作用するので、いつも安定的な冷房状態を維持することができることになる。

本発明は前述した具体例について詳細に説明したが、本発明の思想及び範囲内で多様に変更ないし変形して実施することができることは、本発明が属する技術分野の当業者に明らかであり、よってそのような変更または変形は特許請求範囲に属するものとして理解すべきである。

本発明は、基地局、ブースなどに設置された通信装備用冷房装置のサイズを減らし、騷音、過熱及び誤作動を防止して装備を安定的に保護する通信装備用冷房装置及びその制御方法に適用可能である。

本発明による通信装備用冷房装置を示す構成図である。本発明による通信装備用冷房装置の制御方法を示すフローチャートである。本発明の一実施例による通信装備用冷房装置の制御方法を示すフローチャートである。本発明の他の実施例による通信装備用冷房装置の制御方法を示すフローチャートである。本発明の一実施例による通信装備用冷房装置を示す構成図である。図５の通信装備用冷房装置の制御方法を示すフローチャートである。図５の一実施例による通信装備用冷房装置の制御方法を示すフローチャートである。図５の他の実施例による通信装備用冷房装置の制御方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１００、１００' 室内機モジュール
１１０、１１０' 第１室内熱交換器
１１１、１１１' 熱交換用チューブ
１２０、１２０' ブライン配管
１３０、１３０' 膨脹バルブ
１４０、１４０' 冷媒配管
１５０、１５０' 第２室内熱交換器
１５１、１５１' 熱交換用チューブ
１６０、１６０' 圧縮機
１７０、１７０' 室内送風機
１８０、１８０' 室内温度感知センサー
２００、２００' 室外機モジュール
２１０、２１０' 第１室外熱交換器
２１１、２１１' 熱交換用チューブ
２２０、２２０' ブラインポンプ
２３０、２３０' 第２室外熱交換器
２３１、２３１' 熱交換用チューブ
２４０室外送風機
２４０' 第３室外熱交換器
２４１' 熱交換用チューブ
２５０室外温度感知センサー
２５０' 第４室外熱交換器
２５１' 熱交換用チューブ
２６０ブライン温度感知センサー
２６０' 室外送風機
２７０' 室外温度感知センサー
２８０' ブライン温度感知センサー
３００、３００' 基地局
４００、４００' 通信装備

Claims

通信装備が設置された基地局の室内に配置されるものであって、
熱交換用チューブが内蔵され、ブライン配管上に設置される第１室内熱交換器と、互いに異なる冷媒配管上にそれぞれ設置される一対の膨脹バルブと、内蔵された一対の熱交換用チューブに、膨脹バルブから延びる冷媒配管がそれぞれ連結される第２室内熱交換器と、第２室内熱交換器を通過した冷媒を圧縮させる一対の圧縮機と、前記第１及び第２室内熱交換器に近くに配置される室内送風機とからなる室内機モジュールと；
前記基地局の室外に配置されるものであって、
前記第１室内熱交換器から延びるブライン配管上に設置されるブラインポンプと、内蔵された熱交換用チューブに、ブラインポンプと前記第１室内熱交換器から延びるブライン配管が直列で連結される一対の第１及び第２室外熱交換器と、内蔵された熱交換用チューブに、前記圧縮機と膨脹バルブから延びる冷媒配管がそれぞれ連結される一対の第３及び第４室外熱交換器と、前記第１〜第４室外熱交換器に近くに配置される室外送風機とからなる室外機モジュールと；
を含んでなることを特徴とする、通信装備用冷房装置。
前記室内送風機は、室内空気を第１室内熱交換器と第２室内熱交換器に順次に通過させて冷房装置に送風し、室外送風機は、室外空気を第１または第２室外熱交換器と第３または第４室外熱交換器に順次に通過させて外部に送風することを特徴とする、請求項１に記載の通信装備用冷房装置。
通信装備が設置された基地局の室内に配置されるものであって、
熱交換用チューブが内蔵され、ブライン配管上に設置される第１室内熱交換器と、冷媒配管上に設置される膨脹バルブと、内蔵された熱交換用チューブに、膨脹バルブから延びる冷媒配管が連結される第２室内熱交換器と、第２室内熱交換器を通過した冷媒を圧縮させる圧縮機と、前記第１及び第２室内熱交換器に近くに配置される室内送風機とからなる室内機モジュールと；
前記基地局の室外に配置されるものであって、
前記第１室内熱交換器から延びるブライン配管上に設置されるブラインポンプと、内蔵された熱交換用チューブに、ブラインポンプと前記第１室内熱交換器から延びるブライン配管がそれぞれ連結される第１室外熱交換器と、内蔵された熱交換用チューブに、前記圧縮機と膨脹バルブから延びる冷媒配管がそれぞれ連結される第２室外熱交換器と、前記第１及び第２室外熱交換器に近くに配置される室外送風機とからなる室外機モジュールと；
を含んでなり、
前記室内送風機は、室内空気を第１室内熱交換器と第２室内熱交換器に順次に通過させて通信装備に送風し、室外送風機は、室外空気を第１室外熱交換器と第２室外熱交換器に順次に通過させて外部に送風するように構成され、
前記基地局の室内には室内温度感知センサーが設置され、基地局の室外には室外温度感知センサーが設置され、前記ブライン配管が第１室内熱交換器を通過して室外機モジュールに入る部分にはブライン温度感知センサーが設置されることを特徴とする通信装備用冷房装置の制御方法であって、
室内温度感知センサー、室外温度感知センサー及びブライン温度感知センサーによって基地局の室内温度、室外温度及びブライン温度をそれぞれ測定する第１段階と；
前記室内温度を第１設定値と比較し、室内温度が第１設定値より低ければ、冷房装置全体の作動を中止させる第２段階と；
前記室外温度をブライン温度と比較し、室外温度がブライン温度より低ければ、第１室内、室外熱交換器を作動させ、室外温度がブライン温度以上であれば、第１室内、室外熱交換器の作動を中止させる第３段階と；
前記室内温度が第２設定値より高ければ、第２室内、室外熱交換器を作動させ、室内温度が第２設定値以下であれば、第２室内、室外熱交換器の作動を中止させる第４段階と；
を含んでなることを特徴とする、通信装備用冷房装置の制御方法。
前記第３段階は、ブライン温度が第３設定値より低ければ、室外送風機の作動を中止させ、ブライン温度が第３設定値以上であれば、室外送風機を作動させる第３−１段階をさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載の通信装備用冷房装置の制御方法。
前記第３−１段階は、ブライン温度が第３設定値以上で第４設定値より小さければ、室外送風機の作動を中止させ、ブライン温度が第４設定値以上であれば、室外送風機を作動させる第３−２段階をさらに含むことを特徴とする、請求項４に記載の通信装備用冷房装置の制御方法。
前記基地局の室内には室内温度感知センサーが設置され、基地局の室外には室外温度感知センサーが設置され、前記ブライン配管が第１室内熱交換器を通過して室外機モジュールに入る部分にはブライン温度感知センサーが設置されることを特徴とする、請求項２に記載の通信装備用冷房装置。
請求項６による通信装備用冷房装置の制御方法であって、
室内温度感知センサー、室外温度感知センサー及びブライン温度感知センサーによって基地局の室内温度、室外温度及びブライン温度をそれぞれ測定する第１'段階と；
前記室内温度を第１'設定値と比較し、室内温度が第１'設定値より低ければ、冷房装置全体の作動を中止させる第２'段階と；
前記室外温度をブライン温度と比較し、室外温度がブライン温度より低ければ、第１室内熱交換器と第１及び第２室外熱交換器を作動させ、室外温度がブライン温度以上であれば、第１室内熱交換器と第１及び第２室外熱交換器の作動を中止させる第３'段階と；
前記室内温度が第２'設定値より高ければ、第２室内及び第３室外熱交換器を作動させ、室内温度が第２'設定値以下であれば、第２室内及び第３室外熱交換器の作動を中止させる第４'段階と；
前記室内温度が第３'設定値より高ければ、第４室外熱交換器を作動させ、室内温度が第３'設定値以下であれば、第４室外熱交換器の作動を中止させる第５'段階と；
を含んでなることを特徴とする、通信装備用冷房装置の制御方法。
前記第３'段階は、ブライン温度が第４'設定値より低ければ、室外送風機の作動を中止させ、ブライン温度が第４'設定値以上であれば、室外送風機を作動させる第３'−１段階をさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載の通信装備用冷房装置の制御方法。
前記第３'−１段階は、ブライン温度が第４'設定値より大きくて第５'設定値より小さければ、室外送風機の作動を中止させ、ブライン温度が第５'設定値以上であれば、室外送風機を作動させる第３'−２段階をさらに含むことを特徴とする、請求項８に記載の通信装備用冷房装置の制御方法。