WO2010021115A1

WO2010021115A1 - 熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置

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Publication number: WO2010021115A1
Application number: PCT/JP2009/003903
Authority: WO
Inventors: 杉山誠; 村山拓也; 野上若菜
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2008-08-18
Filing date: 2009-08-17
Publication date: 2010-02-25
Also published as: CN102124295A; EP2336699A4; EP2336699A1; JP2011220537A

Abstract

　本体ケース（１１）内に設けられた第１の環境用の第１の送風ファン（１２）および第２の環境用の第２の送風ファン（１３）と、本体ケース（１１）内において第１環境の空気と第２環境の空気との熱交換を行う第１の熱交換器（１４）、第２の熱交換器（１５）とを備え、第１の送風ファン（１２），第２の送風ファン（１３）と第１の熱交換器（１４）、第２の熱交換器（１５）を略一列に配置し、第１の熱交換器（１４）、第２の熱交換器（１５）と本体ケース（１１）の側面（１１ａ）との間に第１、または第２の送風ファンから第１の熱交換器（１４）、第２の熱交換器（１５）へと連絡する送風路（外気送風路（１６）、内気送風路（１７））を設けた熱交換器である。この構成により、圧力損失を抑え、熱交換効率を向上させることができ、熱交換器自体を小型化することができる。

Description

熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置

　本発明は、熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置に関する。

　例えば、携帯電話の基地局は、数十アンペア以上の電流が流れることから、ある点では発熱体とも表現される。つまり、冷却をすることがその動作を安定化させるためには極めて重要なものとなる。このような携帯電話の基地局はその冷却を行う為に図９に示すような構成をとっている。

　図９は従来の熱交換装置の構成図である。図９において、発熱体となる送・受信機を収納したキャビネットと、キャビネットの開口部に装着された熱交換装置１０１とを備えた構成となっている。熱交換装置１０１は、外気用の第１吸込口１０７と第１吐出口１０８およびキャビネット内用の第２吸込口１０９および第２吐出口１１０を有する本体ケース１１１を備える。この本体ケース１１１内には、外気用の第1の送風ファン１１２およびキャビネット内用の第２の送風ファン１１３と、本体ケース１１１内において室外空気とキャビネット内空気との熱交換を行う熱交換器１１４とを備える（特許文献１参照）。

　上記従来の熱交換装置においては、１つの本体ケース１１１内に１つの熱交換器１１４を備えた構成となっている。そのため、熱交換器１１４は、本体ケース１１１の断面積を最大とする積層面積（風路断面積）となる。従って、所望の熱交換効率を得るためには、熱交換器１１４の大きさは、１枚の熱交換素子の面積を大きくしなければならない。すなわち、熱交換器１１４内を通過する風路の長さが長くなってしまい、結果として、熱交換器１１４での圧力損失が大きくなり、選定する送風機（第１の送風ファン１１２、第２の送風ファン１１３）の能力も大きくしなければならなかった。また、携帯電話の基地局は小型化がすすみ、熱交換装置本体に対しても、小型化することが要求されている。

特開２０００－１６１８７５号公報

　本発明は、装置内の圧力損失を抑えて、熱交換効率を向上させ、結果として、熱交換装置を小型化するものである。

　そして、本発明は、本体ケースと、前記本体ケース内に設けられる第1の送風ファンと、第２の送風ファンと、複数の熱交換器と、を備え、前記本体ケースは、前面に第１環境用の第１吸気口と、第１吐出口とを有し、背面に第２環境用の第２吸気口と、第２吐出口とを有し、第１の送風ファンは、第１吸気口から吸入された第１環境の空気を複数の熱交換器へ送風し、第２の送風ファンは、第２吸気口から吸入された第２環境の空気を複数の熱交換器へ送風し、複数の熱交換器は、本体ケース内において第１環境の空気と第２環境の空気との熱交換を行い、第１の熱交換器と第２の熱交換器と複数の熱交換器とを実質的に一列に配置し、さらに複数の熱交換器と本体ケースの壁面との間に送風路を備え、送風路は、第１の送風ファン及び第２の送風ファンのうち少なくとも一つから熱交換器へと通じている熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置に関する。

　これにより、１つの熱交換器を用いた場合に比べ、複数の熱交換器を用いることで風路断面積が大きくなる。すなわち、複数の熱交換器の空気の流入口の総和は、１つの熱交換器を用いた時よりも大きくなるので、風路断面積が大きくなる。また、個々の熱交換器の風路長を短くすることができる。そのため、熱交換器を通過する風速を小さくでき、熱交換効率を向上させることが可能になる。また、熱交換器あたりの圧力損失も低減できる。さらに、その結果、熱交換器自体の小型化も可能となる。

図１は本発明の実施の形態１に係る熱交換装置を用いた発熱体収納装置の設置例を示す斜視図である。図２は本発明の実施の形態１に係る熱交換装置の断面図である。図３は本発明の実施の形態１に係る熱交換装置の分解斜視図である。図４は本発明の実施の形態１に係る熱交換装置における風路交差部の詳細斜視図である。図５は本発明の実施の形態２に係る熱交換装置の分解斜視図である。図６は本発明の実施の形態３に係る熱交換装置の断面図である。図７は本発明の実施の形態３に係る熱交換装置の分解斜視図である。図８は本発明の実施の形態４に係る熱交換装置の分解斜視図である。図９は従来の熱交換装置の構成図である。

　以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

　（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１に係る熱交換装置を用いた発熱体収納装置の設置例を示す斜視図である。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、一種の発熱体収納装置である。基地局３は箱状のキャビネット４と、このキャビネット４内に設けた送・受信機５と、キャビネット４の前面開口部にドアのごとく開閉自在に設けた熱交換装置６とにより構成されている。

　この熱交換装置６の構成を、図２、図３を用いて説明する。図２は、実施の形態１に係る熱交換器の断面図である。図３は、実施の形態１に係る熱交換器の分解斜視図である。図２、図３において、熱交換装置６は、熱交換器本体ケース１１を備え、この本体ケース１１内に、外気（第１環境）用の第１の送風ファン１２と、キャビネット４内空気（第２環境、以降、内気と呼ぶ）用の第２の送風ファン１３とを備える。さらに本体ケース１１内には、本体ケース１１内において外気と内気との熱交換を行う第１の熱交換器１４及び第２の熱交換器１５を備えている。また、本体ケース１１の外気側（前面側）の側面には、外気用の第１吸気口７と第１吐出口８ａ、８ｂが設けられている。さらに本体ケース１１のキャビネット側（背面側）の側面には、内気用の第２吸気口９と第２吐出口１０ａ、１０ｂが設けられている。本体ケース１１内において、第１の送風ファン１２、第１の熱交換器１４、第２の熱交換器１５、第２の送風ファン１３は、この順で下から上に実質的に一列に並んで配置されている。

　詳細には図示しないが、第１の熱交換器１４、第２の熱交換器１５はともに、複数の合成樹脂製の板体を、それぞれ所定間隔に離した状態で重ね合わせた構成としている。この板体は上下方向に長い長方形状となっており、その表面には、その表面をレーン状に仕切る複数の整流壁をそれぞれ設けている。整流壁は、流入口となる、板体における短辺の一端から他端側に向けて伸延させている。さらに、この整流壁は、前記他端側の手前で一方の長辺側に湾曲させる形状とし、流出口につながっている。このような整流壁を複数設けることによって、板体上にＬ字状の複数の送風レーンが形成される。

　図３において、このような第１の熱交換器１４、第２の熱交換器１５は、ともに、底面を外気側の流入口としている。つまり、第1の熱交換器の外気側の流入口は、第１流入口１４ａであり、第２の熱交換器の外気側の流入口は第1流入口１５ａである。また、第1の熱交換器の外気側の流出口は、第１吐出口８ａと、第２の熱交換器の外気側の流出口は第1吐出口８ｂとそれぞれ接続されている。一方、第１の熱交換器１４、第２の熱交換器１５ともに、天面側を内気側の流入口としている。つまり、第1の熱交換器の内気側の流入口は、第２流入口１４ｂであり、第２の熱交換器の内気側の流入口は第２流入口１５ｂである。また第1の熱交換器の内気側の流出口は、第２吐出口１０ａと、第２の熱交換器の内気側の流出口は第２吐出口１０ｂとそれぞれ接続されている。よって、第1の熱交換器１４においては、外気が第1流入口１４ａから流入し第1吐出口８ａへ流出する。第２の熱交換器１５においては、外気が第1流入口１５ａから流入し第1吐出口８ｂへ流出する。このような第1の熱交換器と第２の熱交換器における外気の風路が、外気用風路(第1環境用風路)である。同様に、第1の熱交換器１４においては、内気が第２流入口１４ｂから流入し第２吐出口１０ａから流出する。第２の熱交換器１５においては、内気が第２流入口１５ｂから流入し第２吐出口１０ｂから流出する。このような第1の熱交換器と第２の熱交換器における内気の風路が内気用風路（第２環境用風路）である。

　図２において、第１の熱交換器１４、第２の熱交換器１５ともに、内気用風路（第２環境用風路）は、キャビネット４側（図２においては右方）に風路長が短い送風レーンが設けられ、外気側（図２においては左方）に風路長が長い送風レーンが設けられる。一方、外気用風路（第１環境用風路）については、キャビネット４側に風路長が長い送風レーンが設けられ、外気側に風路長が短い送風レーンが設けられる。

　図３において、第１の熱交換器１４と本体ケース１１の側面１１ａとの間には、第１の送風ファン１２から第２の熱交換器１５へと通じる外気送風路１６（第１環境用送風路）が設けられている。また、第２の熱交換器１５と本体ケース１１の側面１１ａとの間には、第２の送風ファン１３から第１の熱交換器１４へと通じる内気送風路１７（第２環境用送風路）が設けられている。

　また、第１の熱交換器１４と第２の熱交換器１５との間では、外気送風路１６と内気送風路１７とが交差するように構成されている。すなわち、第１の熱交換器１４の天面（第２流入口１４ｂ）側と、第２の熱交換器１５の底面（第１流入口１５ａ）側とを仕切り、それぞれに対向するように風路仕切板１８が設けられている。この風路が交差する部分について図４を用いて説明する。

　図４は、本発明の実施の形態１に係る熱交換装置における風路交差部の詳細斜視図であり、図３における奥側から見た斜視図である。図４において、風路仕切板１８の上側の空間（第２の熱交換器１５側）と外気送風路１６が連通するよう、さらに、風路仕切板１８の下側の空間（第１の熱交換器１４側）と内気送風路１７が連通するよう、風路交差部１９が設けられている。風路交差部１９は、本体ケース１１の側面１１ａ（図４においては手前側）及び風路仕切板１８双方に直交するように交差部仕切板１９ａが設けられている。風路仕切板１８と交差部仕切板１９ａにより、風路交差部１９は構成されている。

　以上のような構成の熱交換装置の動作を説明する。図２、図３において、キャビネット４内で送・受信機５によって高温となった内気は、熱交換装置６の第２吸気口９から第２の送風ファン１３に吸引される。第２の送風ファン１３により吸引された内気は、一部は第２の熱交換器１５の第２流入口１５ｂへと送られ、残りの空気は内気送風路１７を経由して第１の熱交換器１４の第２流入口１４ｂへと送られる。一方、冷たい外気は，第１の送風ファン１２の運転によって第１吸気口７から吸い込まれる。第１の送風ファンにより吸引された外気は、一部は第１の熱交換器１４の第１流入口１４ａへと送られ、残りの外気は外気送風路１６を経由して第２の熱交換器１５の第１流入口１５ａへと送られる。第１の熱交換器１４、第２の熱交換器１５では、冷たい外気と高温の内気との間で熱交換が行われる。熱交換されたことで、冷やされた内気は、第２吐出口１０ａ、１０ｂからキャビネット４内に吹き出され、外気は、第１吐出口８ａ，８ｂより再び外気へと放出される。

　ここで、風路交差部１９での空気の流れについて説明する。図４において、外気送風路１６を流れる外気は、交差部仕切板１９ａのキャビネット側（図４においては左側）を通過し、第２の熱交換器１５の流入口１５ａへと導かれる。このとき、風路交差部１９を通過した外気は、第２の熱交換器１５の長い送風レーン側（図４においては左側）から噴出される。同様に、内気送風路１７を流れる内気は、交差部仕切板１９ａの外気側（図４においては右側）を通過し、第１の熱交換器１４の流入口１４ｂへと導かれる。このとき風路交差部１９を通過した内気は、第１の熱交換器１４の長い送風レーン側（図４においては右側）から吹き出される。

　以上のように、一つの熱交換器分の面積を、２つの熱交換器（第１の熱交換器１４、第２の熱交換器１５）を用いて熱交換をすることにより、１つの熱交換器である場合に比べ、風路断面積が大きくなる。すなわち、２つの熱交換器（第１の熱交換器１４、第２の熱交換器１５）を用いると、空気の流入口１４ａ、１５ａの総和、または空気の流入口１４ｂ、１５ｂの総和は、一つの熱交換器を用いた時よりも大きくなるので、風路断面積が大きくなるのである。また、熱交換器当たりの空気が通過する風路長を短く抑えることができる。そのため、熱交換器を通過する風速を小さくでき、熱交換効率を向上させることが可能になる。また、熱交換器あたりの圧力損失も低減できる。さらに、その結果、熱交換器自体の小型化も可能となる。

　また、風路仕切板１８は、第１の熱交換器１４及び第２の熱交換器１５の流入口１５ａ及び１４ｂにおける長い送風レーンとなる側が広い空間となるように傾斜させて設けると良い。詳しく説明すると、図４においては、風路仕切板１８は、第１の熱交換器１４の天面と第２の熱交換器１５の底面の間に双方に対して平行になるよう設けられている。この風路仕切板１８を、キャビネット側（図4においては左側）から外気側（図４においては右側）に下がり勾配となるように傾斜させるとよい。このような構成によれば、長い送風レーン側に送る空気の量を多くすることができる。結果として長短異なる送風レーン間で通過風量のバランスを取り、熱交換器全体へムラ無く空気を送り込むことができる。よって、熱交換効率を向上できる。またこのように内気及び外気がそれぞれ第１の熱交換器１４、第２の熱交換器１５の長い送風レーン側に吹き出すことによって、圧力損失の大きい長い送風レーン側により高い圧力がかかる。結果として長短異なる送風レーン間で通過風量のバランスを取り、熱交換効率を向上につなげることができる。

　なお、図示しないが、外気送風路１６と内気送風路１７を仕切る風路仕切板１８に、放熱板などの放熱装置を設けてもよい。これにより、外気送風路１６と内気送風路１７間で熱交換を促進することができる。また、この放熱板は、風路内の空気が流れる方向に平行に放熱フィンを設けると良い。

　さらに、高温の内気が通過する内気送風路１７には、本体ケース１１の側面１１ａ側に放熱板を設けてもよい。これにより、外気との熱交換を促進することが可能になる。

　また、風路交差部１９に内部で風路が交差する熱交換器を用いてもよい。これにより、風路の交差が実現できるとともに、外気送風路１６と内気送風路１７間で熱交換することが可能になる。

　また、第２の熱交換器１５の外気側の積層ピッチは、第１の熱交換器１４の外気側の積層ピッチよりも大きくすると良い。すなわち、第２の熱交換器１５は、第１の送風ファン１２から遠い位置にあるために熱交換器までの空気の通過経路が長くなる。よって、そのまま、外気を送った場合、第１の熱交換器に向かう外気量のほうが第２の熱交換器へ向かう外気量よりも多くなってしまう。そのため、空気の通過経路が長くなる側の熱交換器の積層ピッチを大きくすることによって、第１の熱交換器１４と第２の熱交換器１５を通過する外気の量のバランスを取ることができる。よって、２つの熱交換器それぞれの性能を均等に活用することができるので、全体としての熱交換効率を向上できる。

　同様に、第１の熱交換器１４の内気側の積層ピッチは、第２の熱交換器１５の外気側の積層ピッチよりも大きくすることによって、第１の熱交換器１４と第２の熱交換器１５を通過する内気の量のバランスを取ることができる。

　さらには、第１の熱交換器１４の外気側の積層ピッチと第２の熱交換器１５の内気側の積層ピッチを等しくし、第１の熱交換器１４の内気側の積層ピッチと第２の熱交換器１５の外気側の積層ピッチを等しくするとよい。このような構成によれば、第１の熱交換器１４と第２の熱交換器１５の熱交換効率のバランスを取ることができ、熱交換装置６全体としての熱交換効率が向上することになる。

　また、第１の送風ファン１２（第２の送風ファン１３）の回転方向は、外気送風路１６（内気送風路１７）の開口に向けて回転する方向がよい。すなわち、第１の送風ファン１２を例にして説明すると、図３で示すように、第１吸気口７側から第１の送風ファン１２を見た場合には、第１の送風ファン１２の左側上方に外気送風路１６が設けられているが、第１の送風ファン１２の回転方向は時計回りになるようにして、外気送風路１６側の第１の送風ファン１２の回転方向を示す接線矢印（第１の送風ファン回転方向１２ａ）が、外気送風路１６側を向くようにする。一方、第２の送風ファン１３の回転方向は、反時計周りになるようにして内気送風路１７側の第２の送風ファン１３の回転方向を示す接線矢印（第２の送風ファン回転方向１３ａ）が、内気送風路１７側を向くようにする。このような構成にすることにより、よりスムーズな外気及び内気の流れを作ることができるので、熱交換効率を向上できる。

　（実施の形態２）
　図５を用いて、本発明の実施の形態２について説明する。図５は本発明の実施の形態２に係る熱交換装置の分解斜視図である。

　図５において、本実施の形態２では、実施の形態１と同様、本体ケース１１内に、第１の送風ファン１２、第１の熱交換器１４、第２の熱交換器１５、第２の送風ファン１３が、この順で下からほぼ一列に並んで配置されている。本実施の形態では、実施の形態１と異なり、本体ケース１１の側面１１ｂと第１の熱交換器１４との間に外気送風路１６が設けられ、側面１１ｂの対面となる側面１１ａと第２の熱交換器１５との間に内気送風路１７が設けられている。すなわち、第１の熱交換器１４の天面と第２の熱交換器１５の底面は外気送風路１６（内気送風路１７）の水平断面積分だけずらした配置となっている。第１の熱交換器１４と第２の熱交換器１５との間は、第１の熱交換器１４の天面の外気送風路１６側の辺と第２の熱交換器１５の底面の内気送風路１７側の辺とを結ぶ風路仕切板２１によって、内気と外気が仕切られている。よって、風路仕切板２１は、第１の熱交換器１４の底面と第２の熱交換器１５の天面のちょうど中間位置付近に設けられている。

　このような構成によれば、一つの熱交換器分の面積を、２つの熱交換器（第１の熱交換器１４、第２の熱交換器１５）を用いて熱交換をすることにより、１つの熱交換器である場合に比べ、風路断面積が大きくなる。すなわち、２つの熱交換器（第１の熱交換器１４、第２の熱交換器１５）を用いると、空気の流入口１４ａ、１５ａの総和、または空気の流入口１４ｂ、１５ｂの総和は、一つの熱交換器を用いた時よりも大きくなるので、風路断面積が大きくなるのである。また、熱交換器当たりの空気が通過する風路長を短く抑えることができる。そのため、熱交換器を通過する風速を小さくして熱交換効率を向上させることが可能になる。また、熱交換器あたりの圧力損失も低減できる。さらに、その結果、熱交換器自体の小型化も可能となる。

　また、第１の実施形態と同様、第２の熱交換器１５の外気側の積層ピッチは、第１の熱交換器１４の外気側の積層ピッチよりも大きくすると良い。さらに、第１の熱交換器１４の内気側の積層ピッチは、第２の熱交換器１５の外気側の積層ピッチよりも大きくすると良い。これにより、第１の熱交換器１４と第２の熱交換器１５を通過する内気及び外気の量のバランスを取ることができる。よって、２つの熱交換器それぞれの性能を均等に活用することができるので装置全体として熱交換効率を向上させることができる。

　また、第１の熱交換器１４の外気側の積層ピッチと第２の熱交換器１５の内気側の積層ピッチを等しくし、第１の熱交換器１４の内気側の積層ピッチと第２の熱交換器１５の外気側の積層ピッチを等しくするとよい。これにより、第１の熱交換器１４と第２の熱交換器１５との熱交換効率のバランスがとれるため、全体として熱交換効率を向上させることができる。

　なお、図示しないが、外気送風路１６と内気送風路１７を仕切る風路の仕切板２１には、放熱板などの放熱装置を設けるとよい。これによって、外気送風路１６と内気送風路１７間で熱交換を促進することができる。

　さらに、高温の内気が通過する内気送風路１７には、本体ケース１１の側面１１ｂ側に放熱板を設けるとよい。これにより、高温の内気の熱を外気へ放出することができ、さらに熱交換効率が向上できる。

　また、風路仕切板２１は、第１の熱交換器１４及び第２の熱交換器１５の流入口において、長い送風レーンへ流入する空間側が広い空間となるように傾斜させると良い。すなわち、図５においては、内気が内気送風路１７から第１の熱交換器１４の流入口１４ｂに送り込まれる際には、第１の熱交換器１４の手前側（外気側）が長い送風レーンとなっているので、風路仕切板１８は手前側（外気側）から奥側（キャビネット側）に向かって下がる傾斜が設けられている。この時、逆に第２の熱交換器１５の流入口１５ａ側においては、長い送風レーンとなっている奥側が広くなるよう傾斜していることになる。このような構成によれば、長い送風レーン側に送る空気の量を多くすることが可能になり、結果として長短異なる送風レーン間で通過風量のバランスを取り、熱交換効率の向上につなげることができる。

　またこのように内気及び外気がそれぞれ第１の熱交換器１４、第２の熱交換器１５の長い送風レーン側に吹き出すことによって、圧力損失の大きい長い送風レーン側により高い圧力をかけることになる。結果として長短異なる送風レーン間で通過風量のバランスを取り、熱交換効率の向上につなげることができる。

　（実施の形態３）
　図６、７を用いて実施の形態３について説明する。図６は本発明の実施の形態３に係る熱交換装置の断面図である。図７は本発明の実施の形態３に係る熱交換装置の分解斜視図である。

　図６、図７において、本実施の形態３では、実施の形態１及び２と異なり、本体ケース１１内に、第１の熱交換器１４、第１の送風ファン１２、第２の熱交換器１５、第２の送風ファン１３が、この順で下からほぼ一列に並んで配置されている。第１の熱交換器１４は、天面に外気用の第１流入口１４ａを有し、底面に内気用の第２流入口１４ｂを有している。第２の熱交換器１５は、底面に外気用の第１流入口１５ａを有し、天面に内気用の第２流入口１５ｂを有している。本体ケース１１の側面１１ａと第１の熱交換器１４、第２の熱交換器１５との間には、内気送風路３１が設けられ、第２の送風ファン１３と第１の熱交換器１４の第２流入口１４ｂとを連通している。

　以上のような構成の熱交換装置によれば、キャビネット４内で送・受信機５によって高温となった内気は、熱交換装置６の第２吸気口９から第２の送風ファン１３に吸引される。吸引された内気は、第２の送風ファン１３から吹き出され、一部は第２の熱交換器１５の第２流入口１５ｂへと送られ、残りの空気は内気送風路３１を通って第１の熱交換器１４の第２流入口１４ｂへと送られる。一方、冷たい外気は、第１吸気口７から第１の送風ファン１２に吸引される。吸引された外気は、第１の送風ファン１２から吹き出され、一部は第１の熱交換器１４の第１流入口１４ａへと送られ、残りの外気は第２の熱交換器１５の第１流入口１５ａへと送られる。第１の熱交換器１４、第２の熱交換器１５では、冷たい外気と高温の内気との間で熱交換が行われ、冷やされた内気は、第２吐出口１０ａ、１０ｂからキャビネット４内に吹き出され、外気は、第１吐出口８ａ，８ｂより再び外部へと放出される。

　このような構成によれば、一つの熱交換器分の面積を、２つの熱交換器（第１の熱交換器１４、第２の熱交換器１５）を用いて熱交換をすることにより、１つの熱交換器である場合に比べ、風路断面積が大きくなる。すなわち、２つの熱交換器（第１の熱交換器１４、第２の熱交換器１５）を用いると、空気の流入口１４ａ、１５ａの総和、または空気の流入口１４ｂ、１５ｂの総和は、一つの熱交換器を用いた時よりも大きくなるので、風路断面積が大きくなるのである。また、熱交換器当たりの空気が通過する風路長を短く抑えることができる。そのため、熱交換器を通過する空気の風速を小さくでき、熱交換効率を向上させることが可能になる。また、熱交換器あたりの圧力損失も低減できる。さらに、その結果、熱交換器自体の小型化も可能となる。

　また、第１の熱交換器１４の内気側の積層ピッチは、第２の熱交換器１５の内気側の積層ピッチよりも大きくすると良い。さらに、第１の熱交換器１４の内気側の積層ピッチは、第２の熱交換器１５の外気側の積層ピッチよりも大きくすると良い。これにより、第１の熱交換器１４と第２の熱交換器１５を通過する内気及び外気の量のバランスを取ることができる。よって、２つの熱交換器それぞれの性能を均等に活用することができるので装置全体として熱交換効率を向上させることができる。

　また、図示しないが、高温の内気が通過する内気送風路３１には、本体ケース１１の側面１１ａ側に放熱板などの放熱装置を設けるとよい。これにより、高温の内気の熱を外気へ放出することができ、さらに熱交換効率が向上できる。

　さらに、第１の送風ファン１２を設けた区画（第１環境用の送風路となる部分）と内気送風路３１とを仕切る壁面３１ａには、放熱板を設けると良い。これにより、外気と内気送風路３１とを通過する空気の間で熱交換を促進することができる。

　（実施の形態４）
　図８は本発明の実施の形態４に係る熱交換装置の分解斜視図である。図８を用いて第４の実施の形態について説明する。

　図８において、本実施の形態４は、実施の形態３と同様に、本体ケース１１内に、第１の熱交換器１４、第１の送風ファン１２、第２の熱交換器１５、第２の送風ファン１３が、この順で下からほぼ一列に並んで配置されている。実施の形態３と異なる点として、第１の熱交換器１４は、天面に内気用の第２流入口１４ｂを設け、底面に外気用の第１流入口１４ａを設けている。第２の熱交換器１５は、底面に外気用の第１流入口１５ａを設け、底面に内気用の第２流入口１５ｂを設けている。本体ケース１１の側面１１ｂと第１の熱交換器１４との間及び第１の送風ファン１２との間には、外気送風路３２が設けられている。外気送風路３２は、第１の送風ファン１２と、第１の熱交換器１４の底面側とを連通している。側面１１ｂの対面となる側面１１ａと第２の熱交換器１５との間には、内気送風路３３が設けられている。内気送風路３３は第２の送風ファン１３と第１の熱交換器１４の天面側とを連通している。第１の送風ファン１２と第１の熱交換器１４との間及び第１の送風ファン１２と側面１１ａとの間には、内気送風路３３を形成する仕切板３４が設けられている。

　このような構成による熱交換器の動作を説明する。キャビネット４内で送・受信機５によって高温となった内気は、熱交換装置６の第２吸気口９から第２の送風ファン１３に吸引される。吸引された内気は、本体ケース１１内に吹き出され、一部は第２の熱交換器１５の第２流入口１５ｂへと送られ、残りは内気送風路３３を経由して第１の熱交換器１４の第２流入口１４ｂへと送られる。一方、冷たい外気は、第1吸気口から第１の送風ファンに吸引される。吸引された外気は、本体ケース１１内に吹き出され、一部は第２の熱交換器１５の第１流入口１５ａへ送られ、残りは外気送風路３２を経由して第１の熱交換器１４の第１流入口１４ａへと送られる。第１の熱交換器１４、第２の熱交換器１５ではそれぞれ、冷たい外気と高温の内気との間で熱交換が行われる。熱交換により、冷やされた内気は、第２吐出口１０ａ、１０ｂからキャビネット４内に吹き出され、温まった外気は、第１吐出口８ａ，８ｂより再び外気へと放出されることになる。

　また、第１吸気口７は外気を吸い込むため、雨水などが混入する可能性がある。第１の熱交換器１４は、第１の送風ファン１２の下部にもうけられているが、外気送風路３２、内気送風路３３および仕切板３４によって外気からの水分が直接さらされることがなくなる。

　なお、図示しないが、高温の内気が通過する内気送風路３３には、本体ケース１１の側面１１ａ側に放熱板などの放熱装置を設けるとよい。これにより、高温の内気の熱を外気へ放出することができ、さらに熱交換効率が向上できる。

　さらに、第１の送風ファン１２を設けた区画（第１環境用の送風路となる部分）と内気送風路３３とを仕切る仕切板３４には、放熱板を設けると良い。ことこれによって、外気と内気送風路３３を通過する空気との間で熱交換を促進することができ、さらに熱交換効率が向上できる。

　以上のように本発明は、１つの熱交換器を用いた場合に比べ、複数の熱交換器を用いることで風路断面積が大きくなる。すなわち、複数の熱交換器の空気の流入口の総和は、１つの熱交換器を用いた時よりも大きくなるので、風路断面積が大きくなるのである。また、個々の熱交換器の風路長を短くすることができる。そのため、熱交換器を通過する風速を小さくでき、熱交換効率を向上させることが可能になる。また、熱交換器あたりの圧力損失も低減できる。さらに、その結果、熱交換器自体の小型化も可能となる。従って、例えば、設置面積が限られる通信機器の基地局や、その他屋外設置機器における冷却設備として有用である。

　１　　ビルディング
　２　　屋上
　３　　基地局
　４　　キャビネット
　５　　送・受信機
　６　　熱交換装置
　７　　第１吸気口
　８ａ　　第１吐出口
　８ｂ　　第１吐出口
　９　　第２吸気口
　１０ａ　　第２吐出口
　１０ｂ　　第２吐出口
　１１　　本体ケース
　１２　　第１の送風ファン
　１３　　第２の送風ファン
　１４　　第１の熱交換器
　１５　　第２の熱交換器
　１６　　外気送風路
　１７　　内気送風路
　１８　　風路仕切板
　１９　　風路交差部
　２１　　仕切板
　３１　　内気送風路
　３２　　外気送風路
　３３　　内気送風路
　３４　　仕切板

Claims

本体ケースと、
前記本体ケース内に設けられる第1の送風ファンと、
第２の送風ファンと、
複数の熱交換器と、を備え、
前記本体ケースは、
前面に第１環境用の第１吸気口と、第１吐出口とを有し、
背面に第２環境用の第２吸気口と、第２吐出口とを有し、
前記第１の送風ファンは、前記第１吸気口から吸入された第１環境の空気を前記複数の熱交換器へ送風し、
前記第２の送風ファンは、前記第２吸気口から吸入された第２環境の空気を前記複数の熱交換器へ送風し、
前記複数の熱交換器は、前記本体ケース内において第１環境の空気と第２環境の空気との熱交換を行い、
前記第１の熱交換器と前記第２の熱交換器と前記複数の熱交換器とを実質的に一列に配置し、
さらに前記複数の熱交換器と前記本体ケースの壁面との間に送風路を備え、
前記送風路は、前記第１の送風ファン及び前記第２の送風ファンのうち少なくとも一つから前記熱交換器へと通じている
熱交換装置。
前記複数の熱交換器は、第１の熱交換器と第２の熱交換器とを備え、
前記本体ケースの１つの側面側から前記第１の送風ファン、前記第１の熱交換器、前記第２の熱交換器、前記第２の送風ファンが順に実質的に一列に配置され、
前記第１の熱交換器と前記第２の熱交換器の第１環境の空気吸込口が前記第１の送風ファン側に向けられ、
前記送風路は、前記第1の送風ファンから前記第２の熱交換器へと通じる第１環境用送風路と、前記第２の送風ファンから前記第1の熱交換器へと通じる第２環境用送風路とを備えた
請求項１記載の熱交換装置。
前記第１環境用送風路、第２環境用送風路はともに前記本体ケースの同一の側面に沿って形成された
請求項２記載の熱交換装置。
前記第１環境用送風路と前記第２環境用送風路は、前記本体ケースの対面する２つの側面にそれぞれ沿って形成された
請求項２記載の熱交換装置。
前記第１、第２の熱交換器の第１環境用の積層ピッチおよび第２環境用の積層ピッチのうち少なくともひとつは、前記第１の送風ファンまたは前記第２の送風ファンから遠い側の熱交換器の積層ピッチを近い側の熱交換器の積層ピッチよりも大きくした
請求項２記載の熱交換装置。
前記第１の熱交換器に設けられた第１環境用の積層ピッチと前記第２の熱交換器に設けられた第２環境用の積層ピッチとが等しく、前記第１の熱交換器に設けられた第２環境用の積層ピッチと前記第２の熱交換器に設けられた第１環境用の積層ピッチとが等しい
請求項５記載の熱交換装置。
前記熱交換器は、第１の熱交換器と第２の熱交換器とを備え、前記本体ケースの１つの側面側から、第１の熱交換器、第１の送風ファン、第２の熱交換器、第２の送風ファンが順に配置された請求項１記載の熱交換装置。
前記第１、第２の熱交換器の第１環境の空気吸込口が第１の送風ファン側に向き、前記送風路は、第２の送風ファンから第１の熱交換器の第２環境の空気吸込口へと連絡する第２環境用送風路である
請求項７記載の熱交換装置。
前記第１の熱交換器の第２環境の空気吸込口および前記第２の熱交換器の第１環境の空気吸込口が第１の送風ファン側に向き、前記送風路は、第１の送風ファンから第１の熱交換器の第１環境の空気吸込口へと連絡する第１環境用送風路と、第２の送風ファンから第１の熱交換器の第２環境の空気吸込口へと連絡する第２環境用送風路を備えた
請求項７記載の熱交換装置。
前記第１の熱交換器の第２環境用の積層ピッチは、前記第２の熱交換器の第２環境用の積層ピッチよりも大きい
請求項７記載の熱交換装置。
前記第１の熱交換器の第１環境用の積層ピッチは、前記第２の熱交換器の第１環境用の積層ピッチよりも大きい
請求項１０記載の熱交換装置。
前記第２環境用送風路を形成する前記本体ケースの側面に放熱装置を備えた
　　請求項２記載の熱交換装置。
前記熱交換器は、Ｌ字状の送風レーンを設けた板体を積層して構成され、前記送風路の吹出空気は、前記熱交換器の長い送風レーン側に吹き出す
　　請求項１記載の熱交換装置。
前記送風路の第１、第２の熱交換器の空気吸込口に対向した仕切板は、熱交換器の長い送風レーン側が広い空間となるよう、熱交換器の空気吸込口面に対して傾斜した
　　請求項１３記載の熱交換装置。
前記第１環境用送風路と前記第２環境用送風路とを仕切る仕切板に熱交換装置を備えた
　　請求項２記載の熱交換装置。
発熱体を収納したキャビネットと、前記キャビネットの開口部に装着された請求項１記載の熱交換装置とを備えた
　　発熱体収納装置。