JP5470799B2 - 冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は、屋外に設置される箱体構造物で、内部に電子部品などの発熱体を有し、その発熱量が多く、冬季においても冷却を要し、また、温度により性能、寿命に大きく影響を受けるような精密な機器を有する発熱体収納箱の冷却装置に関する。

近年、電子部品の高性能化と制御基板に対する電子部品の高密度化が進み、制御基板からの発熱量は飛躍的に増加している。これに伴い、発熱体収納箱内の温度は上昇する傾向にあり、制御基板上にある電子部品の動作保証、製品寿命は発熱体収納箱内の温度に大きな影響を受ける。このため、発熱体収納箱内の温度を一定以下に冷却しなければ信頼性の確保が出来なくなってきている。

従来、この種の冷却装置は、発熱体収納箱内の温度を一定に保つために制御運転されており、増大する発熱量に対応する十分な冷却能力と低入力の両立が望まれ、冷却装置の高効率化が要望されていた（例えば、特許文献１参照）。

以下、その冷却装置について、図１８を参照しながら説明する。

図１８に示すように、冷却装置は、発熱体収納箱の壁面に取り付けるために例えば以下のような構成となっていた。すなわち、外気用の外気吸気口１０１と、外気吐出口１０２と、送・受信機１０３を収容した発熱体収納箱１０４内の空気用の内気吸気口１０５と、内気吐出口１０６とを有する本体外郭１０７と、前記本体外郭１０７内に外気用の外気送風機１０８と、前記発熱体収納箱１０４内の空気用の内気送風機１０９と、前記本体外郭１０７内において外気と前記発熱体収納箱１０４内の空気との熱交換を行う熱交換器１１０と、前記外気送風機１０８および前記内気送風機１０９の制御を行うための制御装置１１１を収納した制御装置収容部１１２とを備えた構成となっていた。
特開２０００−１６１８７５号公報

近年、冷却装置を効率良く運転するために外気送風機および内気送風機の動作を制御するための制御装置を備えた冷却装置の開発が進められているが、冷却装置の制御装置は風雨や煤塵を避けるため、内気送風機の近くに設置する必要があり、制御装置の配置や形状によっては、発熱体収納箱内の循環風量低下や、熱交換器への通風状態に偏りが発生し、冷却能力が低下する可能性がある。

また、冷却装置の制御装置も発熱体収納箱内の電子部品等と同様に精密な機器であり、発熱し高温状態となることから、制御装置自体も冷却する必要がある。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、冷却装置に制御装置を搭載することによる発熱体収納箱内の循環風量低下や冷却装置の冷却能力低下を軽減することができ、また熱交換器の熱交換効率を向上させ、また冷却装置の制御装置自体も冷却することができる冷却装置を提供することを目的としている。

本発明の冷却装置は上記目的を達成するために、制御装置収容部を、内気送風機の回転軸に対し、内気送風機の回転方向の接線方向が熱交換器の内気流入口へと向かう側に配置し、前記制御装置収容部の前記熱交換器の前記内気流入口側の面を前記内気送風機の最下端よりも上で、前記内気送風機の回転軸よりも下になるようにし、前記制御装置収容部と前記熱交換器の前記内気流入口との間に空間を設けたものである。

この手段により、内気送風機からの吐出した空気が熱交換器の内気流入口に向かわない側には風路抵抗体が無く、内気送風機の吐出した空気を熱交換器へと均一に流入させ、冷却装置に制御装置を搭載することによる発熱体収納箱内の循環風量低下や冷却能力低下を軽減することができる冷却装置が得られる。また、この手段により、内気送風機の吐出し空気が制御装置収容部の直下の熱交換器へも流入しやすくなり、熱交換器の伝熱面積全体を有効に利用でき、熱交換器の熱交換効率を向上させることができる冷却装置が得られる。

また、他の手段は、外気送風機および内気送風機を、それぞれの回転軸が、熱交換器の外気流入口および内気流入口と、本体外郭の外気流入口および内気流入口に対向する面との中間面よりも、熱交換器から離れる側に設置したものである。

この手段により、内気送風機および外気送風気からの吐出し空気が熱交換器へと流入する際の流入抵抗を削減でき、消費電力の低減や、内気吸気口および外気吸気口から発生する騒音の低減ができる冷却装置が得られる。

また、他の手段は、制御装置収容部の内気送風機側の面に通風口となるスリットを少なくとも一つ配置したものである。

この手段により、内気送風機からの吐出し空気で冷却装置の制御装置の冷却ができ、他の放熱手段を用いることなく制御装置の稼動を安定して行うことができる冷却装置が得られる。

また、他の手段は、制御装置収容部の発熱体収納箱側の面に、排気口となるスリットを配置したものである。

この手段により、熱交換器へと流入する空気の温度が熱交換器の内気流入口において全体に均一となり、熱交換器の熱交換効率を向上させることができる冷却装置が得られる。

また、他の手段は、制御装置収容部の内気流入口に対向する面に排気口となるスリットを設けたものである。

この手段により、発熱体収納箱内の循環風量の低下を軽減することができる冷却装置が得られる。

また、他の手段は、内気流入口に向かって制御装置収容部の容積が小さくなっていくように、制御装置収容部の内気送風機側の面の少なくとも一部を内気送風機から離れる方向に傾斜させたものである。

この手段により、内気送風機からの吐出し空気が、内気流入口において全体に均一に流入しやすくなり、熱交換器の伝熱面積全体を有効に利用でき、熱交換器の熱交換効率を向上させることができる冷却装置が得られる。

また、他の手段は、制御装置収容部の内気送風機に対向する面の少なくとも一部を曲面で形成したものである。

この手段により、制御装置収容部の外郭を室内気送風機の吐出し空気を内気流入口へスムーズに促す送風補助部材と兼用させ、内気送風機からの吐出し空気が、内気流入口において全体に均一に流入しやすくなり、熱交換器の伝熱面積全体を有効に利用でき、熱交換器の熱交換効率を向上させることができる冷却装置が得られる。

また、他の手段は、制御装置収容部を本体外郭に沿わせて、内気送風機の回転方向に対し本体外郭の内気送風機から吐出し空気の接線方向が熱交換器の内気流入口へと向かう側の面、本体外郭の内気吸気口と対向する面、本体外郭の内気流入口と対向する面、の内少なくとも２つの面に分けて設置したものである。

この手段により、制御装置収容部と内気送風機との間隙を大きくとることができ、送風ロスを削減し、消費電力を低減させることができる冷却装置が得られる。

また、他の手段は、内気送風機の周囲にケーシング部材を設けたものである。

この手段により、内気送風機からの吐出し空気を熱交換器の内気流入口へとスムーズに促せるため、送風ロスを削減し、消費電力を低減させることができる冷却装置が得られる。

また、他の手段は、制御装置収容部内の制御装置と本体外郭とを熱的に接続し、冷却装置の制御装置の熱を本体外部の外気環境へと放熱させる放熱部材を設けたものである。

この手段により、本体外部の外気環境へと冷却装置の制御装置の熱を放熱し、熱交換器の熱交換効率を向上させることができる冷却装置が得られる。

また、他の手段は、制御装置収容部内において、冷却装置の制御装置を内気送風機の回転軸方向ｙに対し垂直に配置したものである。

この手段により、制御装置収容部内の圧力損失を小さくできるため、冷却装置の消費電力を低減し、冷却装置の制御装置の表面に沿って空気が流れることで、冷却装置の制御装置の冷却を効率的に行うことができ、冷却装置の制御装置の稼動を安定して行うことができる冷却装置が得られる。

また、他の手段は、通風口に、その大きさを可変制御できる可動板を設けたものである。

この手段により、制御装置収容部内に前記制御装置の冷却のために導入する前記内気送風機からの吐出し空気の風量を必要最低限だけにすることができるため、発熱体収納箱内の循環風量の低下を軽減し、冷却装置の運転状態に合わせて通風口の大きさを可変制御できるため制御装置の稼動を安定して行うことができる冷却装置が得られる。

また、他の手段は、本体外郭の発熱体収納箱側の面に設けられた排気口に、内気吸気口と排気口とを隔てるルーバーを設けたものである。

この手段により、制御装置収容部へ通風口から導入させた内気送風機の吐出し空気が排気口から発熱体収納箱内へと排気された後、内気吸気口へとショートサーキットすることを防ぎ、排気口から排気された前記制御装置収容部の冷却空気が発熱体収納箱内雰囲気に十分に拡散してから内気吸気口より吸い込まれることで、熱交換器へと流入する空気の温度が内気流入口において全体に均一となり熱交換器の熱交換効率を向上させることができる冷却装置が得られる。

また、他の手段は、通風口に内気送風機からの吐出し空気の導入を促す補助ファンを設けたものである。

この手段により、制御装置の冷却を促し、発熱体収納箱内の循環風量の低下を軽減でき、また制御装置の稼動を安定して行うことができる冷却装置が得られる。

本発明によれば、内気送風機の吐出し空気を熱交換器へと全体に均一に流入させ、冷却装置に制御装置を搭載することによる発熱体収納箱内の循環風量低下や冷却能力低下を軽減し、熱交換器の熱交換効率を向上させることができる冷却装置が得られる。

また、内気送風機および外気送風機からの吐出し空気が熱交換器へと流入する際の流入抵抗を削減でき、内気送風機および外気送風機からの吐出し空気が本体外郭や制御装置収容部に衝突することにより生じる送風ロスを削減することで、消費電力の低減や、内気吸気口および外気吸気口から発生する騒音の低減ができる冷却装置が得られる。

また、冷却装置の制御装置の冷却を効率的に行うことで、制御装置の稼動を安定して行うことができる冷却装置が得られる。

本発明の請求項１記載の発明は、発熱体収納箱に取り付けられ、箱形状の本体外郭の中央部に、伝熱板を挟んで外気と内気を熱交換させる熱交換器と、前記発熱体収納箱内に熱交換した空気を吹出す内気吐出口と、屋外へ熱交換した外気を吹出す外気吐出口と、前記熱交換器の下部に、外気を吸込む外気吸気口と、前記外気吸気口から前記熱交換器へ外気を送る外気送風機と、前記熱交換器の上部に、前記発熱体収納箱内の空気を吸込む内気吸気口と、前記内気吸気口から前記熱交換器へ内気を送る内気送風機と、前記内気送風機と前記外気送風機の動作を制御する制御装置を収容する制御装置収容部とを有し、前記熱交換器は、下部に外気流入口、上部に内気流入口、屋外側の面に外気吹出口、前記発熱体収納箱側の面に内気吹出口を有したものであり、内気送風機からの吐出し空気の接線方向が熱交換器の内気流入口に向いている側に風路抵抗体となる制御装置収容部を配置することで、前記内気送風機からの吐出し空気が前記熱交換器へ直接向かわない前期内気流入口に流入し難い側には風路抵抗体が無く、前記内気送風機からの吐出し空気が前記熱交換器へ直接向かう前期内気流入口に流入し易い側にのみ風路抵抗体をもつ風路となるため、前記内気送風機からの吐出し空気が前記内気流入口において全体に均一に流入するようになり、前記制御装置を搭載することによる前記発熱体収納箱内の循環風量低下や冷却装置の冷却能力低下を軽減することができる。また、前記制御装置収容部の前記熱交換器の前記内気流入口側の面を前記内気送風機の最下端よりも上で、前記内気送風機の回転軸よりも下になるようにし、前記制御装置収容部と前記熱交換器の前記内気流入口との間に空間を設けるものであり、前記制御装置収容部直下において圧力損失が低減し、前記熱交換器に流入しやすくなるため、内気送風機の吐出し空気が前記制御装置収容部の直下の前記熱交換器へも流入しやすくなり、前記熱交換器の伝熱面積全体を有効に利用でき、前期熱交換器の熱交換効率を向上させることができる。

また、請求項２記載の発明は、外気送風機および内気送風機を、それぞれの回転軸が、熱交換器の外気流入口および内気流入口と、本体外郭の前記外気流入口および前記内気流入口に対向する面との中間平面よりも、前記熱交換器から離れる側に設置したものであり、前記外気送風機の最上端および前記内気送風機の最下端において、前記外気送風機およ
び前記内気送風機からの吐出し空気の接線方向が前記熱交換器の前記外気流入口および前記内気流入口に対して平行になり、前記外気送風機および前記内気送風機からの吐出し空気が前記熱交換器へと流入し難くなっていたことが、前記外気送風機および前記内気送風機と前記熱交換器との間隙を大きくとることで、前記外気送風機および前記内気送風機からの吐出し空気が前記熱交換器へと流入するまでに前記外気流入口および前記内気流入口へ垂直に向かうだけの空間が得られるため、前記内気送風機および前記外気送風機からの吐出し空気が前記熱交換器へと流入する際の流入抵抗を削減でき、冷却装置の消費電力の低減や、内気吸気口および外気吸気口から発生する騒音の低減ができる。

また、請求項３記載の発明は、制御装置収容部の内気送風機側の面に通風口となるスリットを少なくとも一つ設けたものであり、前記内気送風機からの吐出し空気を前期制御装置収容部内に導入することで、前記内気送風機からの吐出し空気により冷却装置の制御装置の冷却ができるため、他の放熱手段を用いることなく冷却装置の前記制御装置の稼動を安定して行うことができる。

また、請求項４記載の発明は、制御装置収容部の発熱体収容部側の面に、排気口となるスリットを配置したものであり、制御装置収容部内に導入させた内気送風機からの吐出し空気を、排気口より発熱体収納箱内に排気でき、制御装置収容部内を冷却した空気を熱交換器には流入させないようにすることで、熱交換器へは内気送風機から吐出された空気が直接流入するのみとなるため、熱交換器へと流入する空気の温度が前記熱交換器の内気流入口において全体に均一となることで、熱交換器の熱交換効率を向上させることができる。

また、請求項５記載の発明は、制御装置収容部の内気流入口に対向する面に排気口となるスリットを配置したものであり、制御装置収容部内へ導入させた内気送風機からの吐出し空気を排気口から熱交換器の内気流入口へと循環させることができるため、発熱体収納箱内の循環風量の低下を軽減することができる。

また、請求項６記載の発明は、熱交換器の内気流入口に向かって制御装置収容部の容積が小さくなっていくように、前記制御装置収容部の内気送風機側の面の少なくとも一部を前記内気送風機から離れる方向に傾斜させたものであり、内気送風機からの吐出し空気が、制御装置収容部の内気送風機側の面の傾斜により、制御装置収容部直下においても熱交換器の内気流入口へと流入し易くなるため、前記内気送風機からの吐出し空気が、前記内気流入口において全体に均一に流入しやすくなり、前記熱交換器の伝熱面積全体を有効に利用でき、熱交換器の熱交換効率を向上させることができる。

また、請求項７記載の発明は、制御装置収容部の内気送風機に対向する面の少なくとも一部を曲面で形成したものであり、前記制御装置収容部の外郭が前記内気送風機の吐出し空気を熱交換器の内気流入口へスムーズに促す送風補助部材と兼用させることで、制御装置収容部直下においても熱交換器の内気流入口へと流入し易くなるため、前記内気送風機からの吐出し空気が、前記内気流入口において全体に均一に流入しやすくなり、前記熱交換器の伝熱面積全体を有効に利用でき、熱交換器の熱交換効率を向上させることができる。

また、請求項８記載の発明は、制御装置収容部を本体外郭に沿わせて、内気送風機の回転方向に対し本体外郭の前記内気送風機からの吐出し空気の接線方向が熱交換器の内気流入口へと向かう側の面、前記本体外郭の前記内気吸気口と対向する面、前記本体外郭の前記内気流入口と対向する面、の内少なくとも２つの面に分けて設置したものであり、前記制御装置収容部の形状の自由度が増すため、前記制御装置収容部と前記内気送風機との間隙を大きくとることができ、内気送風機からの吐出し空気が本体外郭や制御装置収容部に
衝突することにより生じる送風ロスを削減し、冷却装置の消費電力を低減させることができる。

また、請求項９記載の発明は、内気送風機の周囲にケーシング部材を設けたものであり、前記内気送風機からの吐出し空気を、前記内気送風機からの吐出し空気の接線方向に沿って熱交換器の内気流入口へスムーズに促せるため、内気送風機からの吐出し空気が本体外郭や制御装置収容部に衝突することにより生じる送風ロスを削減し、冷却装置の消費電力を低減させることができる。

また、請求項１０記載の発明は、制御装置収容部内の制御装置と本体外郭とを熱的に接続し、冷却装置の前記制御装置の熱を本体外部の外気環境へと放熱させる放熱部材を設けたものであり、前記放熱部材が前記制御装置から発生する熱を前記本体外郭を介して本体外部の外気環境へと放熱することができるため、冷却装置の前記制御装置の冷却に必要な冷却能力は少なくて済み、発熱体収納箱内の空気の冷却のための冷却能力の低下を軽減することができる。

また、請求項１１記載の発明は、制御装置収容部内において、冷却装置の制御装置を内気送風機の回転軸方向に対し垂直に配置したものであり、前記制御装置収容部内に通風口から導入させた前記内気送風機からの吐出し空気の流れ方向が前記制御装置と平行になることで、前記内気送風機からの吐出し空気と前記制御装置とが衝突することで生じる送風ロスを削減できるため、冷却装置の消費電力を低減させることができ、また前記制御装置の表面に沿って冷却空気が流れることで前記制御装置の冷却を効率的に行うことができるため、前記制御装置の稼動を安定して行うことができる。

また、請求項１２記載の発明は、制御装置収容部の通風口に、その大きさを可変制御できる可動板を設けたものであり、外気送風機および内気送風機の運転状況により異なる制御装置の発熱量や内気送風機からの吐出し空気の風量に合わせて、前記通風口の大きさを可変制御させることで、前記制御装置収容部内に前記制御装置の冷却のために導入する前記内気送風機からの吐出し空気の風量を必要最低限だけにすることができるため、前記発熱体収納箱内の循環風量の低下を軽減し、前記制御装置の稼動を安定して行うことができる。

また、請求項１３記載の発明は、本体外郭の発熱体収納箱側の面に設けられた排気口に、内気吸気口と排気口とを隔てるルーバーを設けたものであり、制御装置の冷却のために制御装置収容部に導入させた内気送風機からの吐出し空気が前記排気口から前記発熱体収納箱内へ排気された後、前記発熱体収納箱内雰囲気に十分に拡散せずに、前記内気吸気口へとショートサーキットすることで、前記発熱体収納箱内の空気の循環風量の一部が前記制御装置収納部内の冷却のための循環風量となって冷却能力が低下することを防ぎ、前記排気口から排気された前記制御装置収容部の冷却空気が前記発熱体収納箱内雰囲気に十分に拡散してから前記内気吸気口より吸い込まれることで、熱交換器へと流入する空気の温度が内気流入口において全体に均一となり、前記熱交換器の熱交換効率を向上させることができる。

また、請求項１４記載の発明は、制御装置収容部の通風口に内気送風機からの吐出し空気の導入を促す補助ファンを設けたものであり、前記内気送風機からの吐出し空気が、前記通風口を通って前記制御装置収容部内へと導入されることを促し、制御装置の冷却を損なうことなく前記通風口の大きさを小さくできることで、発熱体収納箱内の循環風量の低下を軽減することができ、また制御装置の稼動を安定して行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（前提の形態１）
図１において、ビルディング１の屋上２には携帯電話の基地局３が設けられている。携帯電話の基地局３は、箱形状の発熱体収納箱４とこの発熱体収納箱４内に設けた送・受信機５と発熱体収納箱４の前面に設けた冷却装置６とにより構成されている。

冷却装置６は、図２に示すように、外気に面する室外面７に外気を吸込む外気吸気口８と、外気を吐出す外気吐出口９を設け、室外面７とは反対に位置させて発熱体収納箱４に面する室内面１０に発熱体収納箱４内の空気を吸込む内気吸気口１１と、発熱体収納箱４内の空気を吐出す内気吐出口１２を設けた本体外郭１３と、この本体外郭１３内であって、外気吸気口８にその吸込口を臨ませて設けた遠心ファンで構成した外気用の外気送風機１４および内気吸気口１１にその吸込口を臨ませて設けた遠心ファンで構成した発熱体収納箱４内の空気用の内気送風機１５と、本体外郭１３内において外気と発熱体収納箱４内の空気との熱交換を行う熱交換器１６と、外気送風機１４および内気送風機１５の制御を行うための制御装置１７を収納した制御装置収容部１８を備えている。

熱交換器１６は、長方形状で合成樹脂製の伝熱板１９を重ねて、内部にこの伝熱板１９を挟んで交差させた外気風路２０と内気風路２１の一部を形成した構成としている。また、熱交換器１６は、外気風路２０にあって、下面側に位置する外気送風機１４から吐出された外気が流入する外気流入口２２と室外面７側へ空気を吹出す外気吹出口２３を有し、この外気吹出口２３は外気吐出口９と連通する構成としている。また、内気風路２１にあって、上面側に位置する内気送風機１５から吐出された発熱体収納箱４内の空気が流入する内気流入口２４と室内面１０側へ空気を吹出す内気吹出口２５を有し、この内気吹出口２５は内気吐出口１２と連通する構成としている。

以上のように、外気風路２０は、外気用の外気吸気口８から外気送風機１４、熱交換器１６の外気流入口２２および外気吹出口２３、外気吐出口９を通って再び外気へ空気を循環する風路を形成する。また、内気風路２１は、発熱体収納箱４内の空気用の内気吸気口１１から内気送風機１５、熱交換器１６の内気流入口２４および内気吹出口２５、内気吐出口１２を通って再び発熱体収納箱４内へ空気を循環する風路を形成する。

そして、外気風路２０は、外気吸気口８の本体外郭１３内側に設けた外気送風機１４の作用により、外気吸気口８から熱交換器１６、外気吐出口９を経て外気を連通させるように構成する。また、内気風路２１は、内気吸気口１１の本体外郭１３内側に設けた内気送風機１５の作用により、内気吸気口１１から熱交換器１６、内気吐出口１２を経て発熱体収納箱４内の空気を連通させるように構成する。

また、図３に示すように、制御装置収容部１８の位置は、熱交換器１６の上方側に配置した内気送風機１５の回転方向ｒに対して、内気送風機１５の吐出し空気の接線方向ｓが熱交換器１６の内気流入口２４に向かう側に配置するものである。

上記構成により、内気送風機１５からの吐出し空気の接線方向ｓが熱交換器１６の内気流入口２４に向いている方向に風路抵抗体となる制御装置収容部１８を配置することで、内気送風機１５からの吐出し空気が熱交換器１６へ直接向かわない内気流入口２４に流入し難い側には風路抵抗体が無く、内気送風機１５からの吐出し空気が熱交換器１６へ直接向かう内気流入口２４に流入し易い側にのみ風路抵抗体をもつため、内気送風機１５からの吐出し空気が内気流入口２４において全体に均一に流入するようになり、制御装置１７を搭載することによる発熱体収納箱４内の循環風量の低下や冷却装置６の冷却能力の低下を軽減することができる。

（実施の形態１）
前提の形態１と同一部分は同一番号を附し、詳細な説明は省略する。本発明の実施の形態２は、図４に示すように、制御装置収容部１８の熱交換器１６の内気流入口２４側の面を内気送風機１５の最下端よりも上になるようにすることで、制御装置収容部１８と内気流入口２４との間に間隙ｔだけ空間を設けたものである。

上記構成により、内気送風機１５からの吐出し空気が、制御装置収容部１８の直下において、間隙ｔだけ空間を設けたことにより圧力損失が低減し、熱交換器１６に流入しやすくなることで、熱交換器１６の伝熱面積全体を有効に利用できるため、熱交換器１６の熱交換効率を向上させることができる。

ここで、間隙ｔは、制御装置収容部１８の内気流入口２４側の面が、内気送風機１５の回転軸よりも下で、内気流入口２４よりも上になる範囲で適用される。

ｔの範囲は、例えば内気送風機１５の外直径が３００ｍｍ、内気流入口２４から本体外郭の内気流入口に対抗する面までが３５０ｍｍとしたときに、下限値は、内気送風機を熱交換器１６に近づけられる限界値から１０ｍｍであり、上限値は、内気送風機を熱交換器から離せる限界において内気流入口と内気送風機の回転軸との距離が１９０ｍｍであることから、１９０ｍｍである。更に好ましくは、制御装置収容部の必要な容積の範囲において、内気送風機からの吐出し空気が熱交換器に流入する際の圧力損失を低減し、内気送風機からの吐出し空気が制御装置収容部の内気送風機側の面に衝突することにより生じる送風ロスが冷却装置の冷却能力の低下や消費電力の増大に影響しないような範囲であり、実験によると５０〜１００ｍｍが最適な範囲であった。

（実施の形態２）
実施の形態１または前提の形態１と同一部分は同一番号を附し、詳細な説明は省略する。本発明の実施の形態２は、図５に示すように、内気送風機１５の回転軸の水平平面ＦＬを、熱交換器１６の内気流入口２４と、本体外郭１３の内気流入口２４に対向する面との中間平面ＣＬよりも、熱交換器から離れる側になるように配置し、内気送風機１５と熱交換器１６との間隙が大きくなるようにしたものである。

上記の構成により、内気送風機１５の最下端において、内気送風機１５からの吐出し空気の接線方向が熱交換器１６の内気流入口２４に対して平行になり内気送風機１５からの吐出し空気が熱交換器１６へと流入し難くなっていたことが、内気送風機１５と熱交換器１６との間隙を大きくとることで、内気送風機１５からの吐出し空気が熱交換器１６へと流入するまでに内気流入口２４へ垂直に向かうだけの空間が得られるため、内気送風機１５からの吐出し空気が熱交換器１６へ流入する際の流入抵抗が削減でき、冷却装置６の消費電力低減や、冷却装置６の内気吸気口１１から発生する騒音の低減ができる。

（実施の形態３）
実施の形態１乃至２または前提の形態１と同一部分は同一番号を附し、詳細な説明は省略する。本発明の実施の形態３は、図６に示すように、制御装置収容部１８の内気送風機１５側の面に通風口２６となるスリットを設けたものであり、スリットは制御装置１７と同幅で、制御装置１７の全体がスリットから見えない大きさの開口である。

上記構成により、内気送風機１５からの吐出し空気を通風口２６から制御装置収容部１８内に導入することで、内気送風機１５からの吐出し空気で制御装置１７の冷却ができ、他の放熱手段を用いることなく制御装置１７の稼動を安定して行うことができる。

（実施の形態４）
実施の形態１乃至３または前提の形態１と同一部分は同一番号を附し、詳細な説明は省略する。本発明の実施の形態４は、図７に示すように、本体外郭１３の室内面１０に、通風口２６から制御装置収容部１８内に導入させた内気送風機１５からの吐出し空気を発熱体収納箱４内へと排気する排気口２７を設けたものである。

上記構成により、制御装置収容部１８内に導入させた内気送風機１５の吐出し空気を、排気口２７より発熱体収納箱４内に排気でき、制御装置収容部１８内を冷却した空気を熱交換器１６へは流入させないようにすることで、熱交換器１６へは内気送風機１５から吐出された空気が直接流入するのみとなり、熱交換器１６へと流入する空気の温度が内気流入口２４において全体に均一となり、熱交換器１６の熱交換効率を向上させることができる。

（実施の形態５）
実施の形態１乃至４または前提の形態１と同一部分は同一番号を附し、詳細な説明は省略する。本発明の実施の形態５は、図８に示すように、制御装置収容部１８の熱交換器１６の内気流入口２４と対向する面に、通風口２６から制御装置収容部１８内に導入させた内気送風機１５からの吐出し空気を熱交換器１６へと循環させるための排気口２７を設けたものである。

上記の構成により、制御装置収容部１８内へ導入させた内気送風機１５からの吐出し空気を排気口２７から熱交換器１６の内気流入口２４へと循環させることができるため、発熱体収納箱４内の循環風量の低下を軽減することができる。

（実施の形態６）
実施の形態１乃至５または前提の形態１と同一部分は同一番号を附し、詳細な説明は省略する。本発明の実施の形態６は、図９に示すように、内気流入口２４に向かって制御装置収容部１８の容積が小さくなっていくように、制御装置収容部１８の内気送風機１５側の面の少なくとも一部を内気送風機１５から離れる方向に傾斜させたものである。

上記の構成により、内気送風機１５からの吐出し空気が、制御装置収容部１８の内気送風機１５側の面の傾斜により、前記制御装置収容部直下においても熱交換器１６の内気流入口２４へと流入し易くなるため、前記内気送風機１５からの吐出し空気が、前記内気流入口２４において全体に均一に流入しやすくなり、熱交換器１６の伝熱面積全体を有効に利用でき熱交換器１６の熱交換効率を向上させることができる。

なお、本実施の形態で示した制御装置収容部１８の形状は一例であり、図１０に示すように、制御装置収容部１８の内気送風機１５に対向する面の少なくとも一部を曲面で形成することでも、同様の作用効果を得ることができる。

（実施の形態７）
実施の形態１乃至６または前提の形態１と同一部分は同一番号を附し、詳細な説明は省略する。本発明の実施の形態７は、図１１に示すように、制御装置収容部１８を本体外郭１３に沿わせて、内気送風機１５の回転方向ｒに対し、内気送風機１５からの吐出し空気の接線方向ｓが熱交換器１６の内気流入口２４へと向かう側の面、内気吸気口１１と対向する面、内気流入口２４と対向する面、の内少なくとも２つの面に分けて設置したものである。

上記の構成により、制御装置収容部１８の形状の自由度が増すため、制御装置収容部１８と内気送風機１５との間隙を大きくとることができ、内気送風機１５からの吐出し空気が制御装置収容部１８と衝突することにより生じる送風ロスを削減し、冷却装置６の消費電力を低減させることができる。

（実施の形態８）
実施の形態１乃至７または前提の形態１と同一部分は同一番号を附し、詳細な説明は省略する。本発明の実施の形態８は、図１２に示すように、内気送風機１５の周囲にケーシング部材２８を設けたものである。

上記構成により、内気送風機１５からの吐出し空気を、内気送風機１５からの吐出し空気の接線方向ｓに沿って熱交換器１６の内気流入口２４へとスムーズに促せるため、内気送風機１５からの吐出し空気が本体外郭１３および制御装置収容部１８に衝突することにより生じる送風ロスを削減し、冷却装置６の消費電力を低減させることができる。

（実施の形態９）
実施の形態１乃至８または前提の形態１と同一部分は同一番号を附し、詳細な説明は省略する。本発明の実施の形態９は、図１３に示すように、制御装置１７と本体外郭１３とを熱的に接続し、制御装置１７の熱を本体外部の外気環境へと放熱させる放熱部材２９を設けたものである。

上記の構成により、放熱部材２９が制御装置１７と本体外郭１３とを熱的に接続し、制御装置１７から発生する熱を本体外郭１３を介して本体外部の外気環境へと放熱することができるため、冷却装置６の制御装置の冷却に必要な冷却能力は少なくて済み、発熱体収納箱４内の空気の冷却のための冷却能力の低下を軽減することができる。

（実施の形態１０）
実施の形態１乃至９または前提の形態１と同一部分は同一番号を附し、詳細な説明は省略する。本発明の実施の形態１０は、図１４に示すように、制御装置収容部１８内において、制御装置１７を内気送風機１５の回転軸方向ｙに対し垂直に配置したものである。

上記の構成により、制御装置収容部１８内に通風口２６から導入させた内気送風機１５からの吐出し空気の流れ方向が制御装置１７と平行になることで、内気送風機１５からの吐出し空気と制御装置１７とが衝突することで生じる送風ロスを削減できるため、冷却装置６の消費電力を低減させることができ、また制御装置１７の表面に沿って冷却空気が流れることで制御装置１７の冷却を効率的に行うことができるため、制御装置１７の稼動を安定して行うことができる。

（実施の形態１１）
実施の形態１乃至１０または前提の形態１と同一部分は同一番号を附し、詳細な説明は省略する。本発明の実施の形態１１は、図１５に示すように、通風口２６に、その大きさを可変制御できる可動板３０を設けたものである。

上記の構成により、外気送風機１４および内気送風機１５の運転状況により異なる制御装置１７の発熱量や内気送風機１５からの吐出し空気の風量に合わせて、通風口２６の大きさを可変制御させることで、制御装置収容部１８内に制御装置１７の冷却のために導入する内気送風機１５からの吐出し空気の風量を必要最低限だけにすることで、発熱体収納箱４内の循環風量の低下を軽減し、制御装置１７の稼動を安定して行うことができる。

（実施の形態１２）
実施の形態１乃至１１または前提の形態１と同一部分は同一番号を附し、詳細な説明は省略する。本発明の実施の形態１２は、図１６に示すように、本体外郭１３の発熱体収納箱４側の面に設けられた排気口２７に、内気吸気口１１と排気口２７を隔てるルーバー３１を設けたものである。

上記の構成により、制御装置１７の冷却のために制御装置収容部１８に導入させた内気送風機１５からの吐出し空気が排気口２７から発熱体収納箱４内へ排気された後、発熱体収納箱４内雰囲気に十分に拡散せずに、内気吸気口１１へとショートサーキットすることで、発熱体収納箱４内の空気の循環風量の一部が制御装置収容部１８内の冷却のための循環風量となって冷却能力が低下することを防ぎ、排気口２７から排気された制御装置収容部１８の冷却空気が発熱体収納箱４内雰囲気に十分に拡散してから内気吸気口１１から吸い込まれることで、熱交換器１６へと流入する空気の温度が内気流入口２４において全体に均一となり、熱交換器１６の熱交換効率を向上させることができる。

（実施の形態１３）
実施の形態１乃至１２または前提の形態１と同一部分は同一番号を附し、詳細な説明は省略する。本発明の実施の形態１３は、図１７に示すように、通風口２６に補助ファン３２を設けたものである。

上記の構成により、内気送風機１５からの吐出し空気が、通風口２６を通って制御装置収容部１８内へと導入されることを促し、制御装置１７の冷却を損なうことなく通風口２６の大きさを小さくできることで、発熱体収納箱４内の循環風量の低下を軽減することができ、また制御装置１７の稼動を安定して行うことができる。

以上のように、本発明は、移動電話基地局、簡易無線局等の屋外に設置される箱体構造物で、内部に通信機器等の発熱体を有し、その発熱量が多いため冬季おいても冷却を要し、温湿度、煤塵、風雨、等が性能、寿命に影響を与えるような精密機器を有する発熱体収納箱において、内気送風機の近くに設置する必要がある制御装置および制御装置収容部の配置および形状を改善し、発熱体収納箱内の循環風量低下を軽減し、熱交換器への通風状態の偏りを均一化することで、熱交換効率を向上させ、また、制御装置の冷却も行える冷却装置として有用である。

本発明の前提の形態１の設置例を示す斜視図 同冷却装置の斜視図（（ａ）冷却装置の概略斜視図（ｂ）熱交換器の概略斜視図） 同冷却装置を示す概略平面図 本発明の実施の形態１を示す概略正面図 本発明の実施の形態２を示す概略正面図 本発明の実施の形態３を示す概略正面図 本発明の実施の形態４を示す概略正面図 本発明の実施の形態５を示す概略正面図 本発明の実施の形態６を示す概略正面図 本発明の実施の形態６を示す概略正面図 本発明の実施の形態７を示す概略正面図 本発明の実施の形態８を示す概略正面図 本発明の実施の形態９を示す概略正面図 本発明の実施の形態１０を示す図（（ａ）概略正面図（ｂ）概略平面図） 本発明の実施の形態１１を示す概略正面図 本発明の実施の形態１２を示す図（（ａ）概略正面図（ｂ）概略平面図） 本発明の実施の形態１３を示す概略正面図 従来の冷却装置を示す概略断面図

符号の説明

１ ビルディング
２ 屋上
３ 携帯電話の基地局
４ 発熱体収納箱
５ 送・受信機
６ 冷却装置
７ 室外面
８ 外気吸気口
９ 外気吐出口
１０ 室内面
１１ 内気吸気口
１２ 内気吐出口
１３ 本体外郭
１４ 外気送風機
１５ 内気送風機
１６ 熱交換器
１７ 制御装置
１８ 制御装置収容部
１９ 伝熱板
２０ 外気風路
２１ 内気風路
２２ 外気流入口
２３ 外気吹出口
２４ 内気流入口
２５ 内気吹出口
２６ 通風口
２７ 排気口
２８ ケーシング部材
２９ 放熱部材
３０ 可動板
３１ ルーバー
３２ 補助ファン

Claims (14)

1. 発熱体収納箱に取り付けられ、箱形状の本体外郭の中央部に、伝熱板を挟んで外気と前記発熱体収納箱内の空気を熱交換させる熱交換器と、前記発熱体収納箱内に熱交換した空気を吐出す内気吐出口と、屋外へ熱交換した空気を吐出す外気吐出口と、前記熱交換器の下部に、外気を吸込む外気吸気口と、前記外気吸気口から前記熱交換器へ外気を送る外気送風機と、前記熱交換器の上部に、前記発熱体収納箱内の空気を吸込む内気吸気口と、前記内気吸気口から前記熱交換器へ前記発熱体収納箱内の空気を送る内気送風機と、前記内気送風機と前記外気送風機の動作を制御する制御装置を収容する制御装置収容部とを有し、前記熱交換器は、下部に外気を流入させる外気流入口、上部に発熱体収納箱内の空気を流入させる内気流入口、屋外側の面に外気を吹出す外気吹出口、前記発熱体収納箱側の面に発熱体収納箱内の空気を吹出す内気吹出口を有した冷却装置において、前記制御装置収容部を、前記内気送風機の回転軸の水平平面に対し、前記内気送風機の回転方向の接線方向が前記熱交換器の前記内気流入口へと向かう側に配置し、
   前記制御装置収容部の前記熱交換器の前記内気流入口側の面を前記内気送風機の最下端よりも上で、前記内気送風機の回転軸よりも下になるようにし、
   前記制御装置収容部と前記熱交換器の前記内気流入口との間に空間を設けたことを特徴とする冷却装置。
2. 外気送風機および内気送風機の回転軸が、熱交換器の外気流入口および内気流入口と、本体外郭の前記外気流入口および前記内気流入口に対向する面との中間平面よりも、前記熱交換器から離れる側に設置されていることを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
3. 制御装置収容部に内気送風機からの吐出し空気を導入させる通風口を少なくとも一つ有することを特徴とする請求項１または２記載の冷却装置。
4. 本体外郭の発熱体収納箱側の面に、通風口から導入させた空気の排気口を有することを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の冷却装置。
5. 制御装置収容部の内気流入口に対向する面に、通風口から導入させた空気の排気口を有することを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の冷却装置。
6. 制御装置収容部の内気送風機側の面の少なくとも一部が、熱交換器の内気流入口に向けて、前記内気送風機と離れる方向に傾斜していていることを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の冷却装置。
7. 制御装置収容部の内気送風機側の面の少なくとも一部が、曲面で形成されることを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の冷却装置。
8. 制御装置収納部を、本体外郭に沿わせて、少なくとも２つの面に分けて配置していることを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の冷却装置。
9. 内気送風機の周囲にケーシング部材を設けたことを特徴とする請求項１〜８いずれかに記載の冷却装置。
10. 制御装置収容部の本体外郭側の面に前記制御装置収容部内の制御装置と前記本体外郭とを熱的に接続する放熱部材を設けたことを特徴とする請求項１〜９いずれかに記載の冷却装置。
11. 制御装置が制御装置収容部内において内気送風機の回転軸方向に対し垂直に配置されていることを特徴とする請求項１〜９いずれかに記載の冷却装置。
12. 通風口の大きさを、運転状態に応じて可変制御できることを特徴とする請求項３記載の冷却装置。
13. 本体外郭の発熱体収納箱面の側に設けられた排気口にルーバーを設けたことを特徴とする請求項４記載の冷却装置。
14. 通風口に補助ファンを設けることを特徴とする請求項３記載の冷却装置。

Images