JP5029401B2

JP5029401B2 - 発熱体収納装置

Info

Publication number: JP5029401B2
Application number: JP2008030262A
Authority: JP
Inventors: 恵介辻; 睦彦松本; 直之舟田; 裕二中野; 洋柴田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-02-12
Filing date: 2008-02-12
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2028-02-12
Also published as: JP2009194004A

Description

本発明は、内部の発熱体の冷却を行う発熱体収納装置に関するものである。

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７のような構成をとっている。

すなわち、発熱体となる送・受信機１０３を収納したキャビネット１０２と、このキャビネット１０２の一側面に熱交換装置１０１とを備えた構成となっていた。そして、熱交換装置１０１の構造としては、外気用の第１吸気口１０７と第１吐出口１０８およびキャビネット内用の第２吸気口１０９および第２吐出口１１０を有する本体ケース１１１と、この本体ケース１１１内に設けられた外気用の第１送風機１１２およびキャビネット内用の第２送風機１１３と、前記本体ケース１１１内において室外空気とキャビネット内空気（以下、内気）との熱交換を行う熱交換器１１４とを備えた構成となっていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−９９５３１号公報

上記従来の発熱体収納装置においては、熱交換装置１０１をキャビネット１０２の側面に設けているため、その分設置面積が増大するという課題があった。また、熱交換装置は、かなりの重量を持つため、熱交換装置をキャビネット上部に取り付ける場合には、容易には取り付けができないという課題があった。

そこで、本発明は、発熱体収納装置の設置面積を小さく抑え、かつ、組立の簡単な発熱体収納装置を提供することを目的とするものである。

そして、この目的を達成する為に本発明は、内部に発熱体を収納した発熱体ケースと、この発熱体ケースの上部に搭載され、発熱体から発する熱を冷却する冷却装置とで構成され、前記発熱体ケースの天面には、ケース側凸部と、排気口と、ケース側凸部と排気口との間に平坦部とを設け、前記冷却装置の底面には、冷却装置側凸部と、吸込み口とを設け、前記冷却装置は、前記冷却装置側凸部が前記平坦部に収まり、かつ、前記吸込み口に前記排気口が嵌合するように発熱体ケースの天面に据え付けられるものであり、これにより、所期の目的を達成するものである。

以上のように本発明は、内部に発熱体を収納した発熱体ケースと、この発熱体ケースの上部に搭載され、発熱体から発する熱を冷却する冷却装置とで構成され、前記発熱体ケースの天面には、ケース側凸部と、排気口と、ケース側凸部と排気口との間に平坦部とを設け、前記冷却装置の底面には、冷却装置側凸部と、吸込み口とを設け、前記冷却装置は、前記冷却装置側凸部が前記平坦部に収まり、かつ、前記吸込み口に前記排気口が嵌合するように発熱体ケースの天面に据え付けられる構成であり、発熱体ケースの上部に冷却装置が配置されるため、その分発熱体収納装置の設置面積は小さく、また、発熱体収納装置の組立が容易であるという効果がある。

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。

（実施の形態１）
図１において、１は発熱体収納装置の外殻となるキャビネットである。キャビネット１内には、発熱体である送・受信機を内蔵した発熱体ケース２と、この発熱体ケース２の天面に備え付けられた冷却装置となる熱交換装置３が収められている。キャビネット１のあるひとつの側面には外気を導入する外気吸気口４が設けられている。また、前面には外気排気口５が設けられている。図１においては、例として熱交換装置３を２台収めた発熱体収納装置を示している。

図２は、発熱体収納装置に収められる熱交換装置３の概略図である。熱交換装置３の底面には、発熱体ケース２内の空気を吸い込む内気吸込み口６と、熱交換の後再び発熱体ケース２内へ空気を吹き出す内気吹出し口７が設けられている。また、熱交換装置３のひとつの側面には外気吸込み口８が設けられ、他の側面に外気吹出し口９が設けられている。熱交換装置３の内部には、熱交換器１０、第１送風ファン１１、第２送風ファン１２が備えられている。

図３は、発熱体収納装置の断面図である。この発熱体収納装置は、図１においても説明したが、外殻となるキャビネット１の内部に、送・受信機を内蔵した発熱体ケース２と熱交換装置３が収められている。発熱体ケース２の天面には、熱交換装置３の内気吸込み口６と嵌合する内気排気口１３が設けられている。（図３では図示しない。図５で図示）熱交換装置３の内気吹出し口７の下側には内気吹出しダクト１４が設けられている。

このような構成の発熱体収納装置では、送・受信機で発生した熱は、発熱体ケース２内の空気の温度を上昇させる。この暖められた空気は、第１送風ファン１１の運転により、内気排気口１３（内気吸込み口６）から熱交換装置３内に吸い込まれる。一方、第２送風ファン１２の運転により、発熱体収納装置の外の冷たい空気、すなわち外気が外気吸気口４、外気吸込み口８を経て熱交換装置３内に吸い込まれる。ここで、熱交換器１０は、空気の通る流路を設けた板体を積層して構成されたもので、２方向から温度差のある空気をそれぞれ導きいれて、それらの空気の間で熱交換を行うものである。このような熱交換器１０に内気、外気がそれぞれ流入し、熱交換を行った後、冷やされた内気は内気吹出し口７から内気吹出しダクト１４を経て発熱体ケース２へと吹き出すこととなる。一方、熱交換により温められた外気は、外気吹出し口９、外気排気口５を経て発熱体収納装置外へと排出される。

このような発熱体収納装置において、熱交換装置３は、図４に示すように、キャビネット１のドア１５を開いた状態で、発熱体ケース２の上部の据え付け場所に、挿入するように取り付ける。この取付方法について図４、図５を用いて説明する。

発熱体ケース２の天面には、挿入方向奥側の辺に沿って内気排気口１３が設けられている。また、同じく発熱体ケース２の天面には、熱交換装置３の挿入方向の手前側からケース側レール１６が設けられ、内気排気口１３側に伸びている。ケース側レール１６の内気排気口１３側の端部と内気排気口１３との間には、図５に示すように、平坦部１７が設けられている。この平坦部１７の長さをＬとし、この長さＬは、すなわちケース側レール１６の端部と内気排気口１３との距離である。一方、熱交換装置３の底面には、平坦部１７の長さＬよりも短い冷却装置側レール１８が、熱交換装置３の挿入方向に平行に設けられている。発熱体ケース２に設けた内気排気口１３は、熱交換装置３側に向かって周縁部を立ち上げたものである。（ケース側立上げ部２３）その周縁部の周囲にはパッキン１９を貼り付ける。また、熱交換装置３に設けた内気吸込み口６は、内気排気口１３が内部に嵌合するよう、内気吸込み口６よりも大きい開口となっている。

このような構成において、熱交換装置３は、まず、冷却装置側レール１８をケース側レール１６の上に載せる形でその据え付け場所の入口近傍に置かれる。（図５の状態）次に、これらのレール（ケース側レール１６、冷却装置側レール１８）に沿って熱交換装置３を奥へとスライドさせる。冷却装置側レール１８がケース側レール１６から突き出し、最終的にケース側レール１６から平坦部１７に落ちることになる。なお、冷却装置側レール１８が平坦部１７に落ち込むよう、冷却装置側レール１８の長さは、平坦部１７の長さＬよりも短くしておく。この落ちたときに、内気排気口１３と内気吸込み口６とが嵌合することになる。このとき、内気排気口１３の周縁部に貼り付けたパッキン１９と熱交換装置３の内気吸込み口６の周縁部とが接合し、気密性を確保することとなる。

このように、熱交換装置３は、冷却装置側レール１８をケース側レール１６にのせて摺動して取り付けることにより、場合によってはかなりの重量となる熱交換装置３を簡単に取り付けることができる。また、冷却装置側レール１８が平坦部１７に落ち込むことにより、その位置決めが可能となり、固定位置の微調整が不要である。さらには、発熱体ケース２側の内気排気口１３と熱交換装置３側の内気吸込み口６との嵌合を一度にできることとなるので、容易な取付が実現できる。

熱交換装置３側に設けた内気吸込み口６の開口部においては、熱交換装置３の内部に向かってその周縁部を立ち上げておくと良い。（冷却装置側立上げ部２４）このような冷却装置側立上げ部２４を設けることによって内気吸込み口６と内気排気口１３との嵌合部から雨水等の浸入を抑制することができる。

なお、ケース側レール１６を挿入方向手前側にケースから突き出した状態で設けることにより、冷却装置側レール１８をケース側レール１６に載せる際に容易に位置決めができる。

さらには、ケース側レール１６の内気排気口１３側の端部は、平坦部１７に向けて傾斜を設け、冷却装置側レール１８の内気吸込み口６と反対側の端部に熱交換装置３の本体に向けて傾斜部を設ける。このような構成により、冷却装置側レール１８を平坦部１７に落とし込む際にスムーズに移動することが可能になる。

また、図６、図７で示すように、キャビネット１の熱交換装置３の挿入口には庇２０を設け、熱交換装置３側には正規の取付位置に取り付けたときに庇２０と接合するよう、庇形状のフランジ２１を設ける。庇２０とフランジ２１との接合面にはパッキン２２を貼り付ける。（図６では庇２０側に貼り付けた例を示す。）また、冷却装置側レール１８の厚さをケース側レール１６の厚さより薄くする。このような構成とすることにより、庇２０とフランジ２１とは上部が密に接合し、下部では弱く接合することとなる。このような構成によれば、熱交換装置３は挿入方向奥側に向かって下がる傾斜をもって取り付けられることとなり、フランジ２１と庇２０との接合面では自重による接合圧力を高めることができる。また、内気吸込み口６と内気排気口１３との接合部分にも自重による圧力がかかるため、気密性を高めることができる。

以上のように本発明は、内部に発熱体を収納した発熱体ケースと、この発熱体ケースの上部に搭載され、発熱体から発する熱を冷却する冷却装置とで構成され、前記発熱体ケースの天面には、ケース側凸部と、排気口と、ケース側凸部と排気口との間に平坦部とを設け、前記冷却装置の底面には、冷却装置側凸部と、吸込み口とを設け、前記冷却装置は、前記冷却装置側凸部が前記平坦部に収まり、かつ、前記吸込み口に前記排気口が嵌合するように発熱体ケースの天面に据え付けられる構成であり、発熱体ケースの上部に冷却装置が配置されるため、その分発熱体収納装置の設置面積は小さくすむという効果がある。また、ケース側凸部に冷却装置側凸部を載せた状態で摺動させて取り付け位置へと移動させ、冷却装置側凸部を平坦部に落とし込んで取り付けるということで、発熱体収納装置の組立が容易であるという効果がある。従って、例えば、市街地のビルの屋上など設置面積に制約のある場所に設置す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きわめて有用なものとなる。

本発明の一実施形態の発熱体収納装置を示す斜視図本発明の一実施形態の熱交換装置の斜視図本発明の一実施形態の発熱体収納装置の断面図本発明の一実施形態の発熱体収納装置へ熱交換装置を取り付ける方法を示す概略図本発明の一実施形態の熱交換装置の取付方法を示す詳細断面図本発明の一実施形態の熱交換装置の取付状態を示す詳細断面図従来の発熱体収納装置の断面図

符号の説明

１キャビネット
２発熱体ケース
３熱交換装置
４外気吸気口
５外気排気口
６内気吸込み口
７内気吹出し口
８外気吸込み口
９外気吹出し口
１０熱交換器
１１第１送風ファン
１２第２送風ファン
１３内気排気口
１４内気吹出しダクト
１５ドア
１６ケース側レール
１７平坦部
１８冷却装置側レール
１９パッキン
２０庇
２１フランジ
２２パッキン
２３ケース側立上げ部
２４冷却装置側立上げ部

Claims

内部に発熱体を収納した発熱体ケースと、
この発熱体ケースの上部に搭載され、発熱体から発する熱を冷却する冷却装置とで構成され、
前記発熱体ケースの天面には、ケース側凸部と、排気口と、ケース側凸部と排気口との間に平坦部とを設け、
前記冷却装置の底面には、冷却装置側凸部と、吸込み口とを設け、
前記冷却装置は、前記冷却装置側凸部が前記平坦部に収まり、かつ、前記吸込み口に前記排気口が嵌合するように発熱体ケースの天面に据え付けられることを特徴とする発熱体収納装置。
前記発熱体ケースは、箱型で天面の所定の一辺に沿って排気口を設けたものであり、
前記ケース側凸部は、排気口を設けた辺の対辺から排気口方向に延び、かつ、排気口手前を端としたケース側レールであり、
このケース側レールの排気口側の端部と排気口との間に平坦部が形成され、
前記冷却装置側凸部は、ケース側レールの端と排気口との間の平坦部の距離よりも長さの短い冷却装置側レールであり、
前記冷却装置は、排気口を設けた辺を奥側にし、ケース側レールに冷却装置側レールを載せた後、奥側に摺動させ、ケース側レールの端部で冷却装置側レールが発熱体ケースの平坦部に落ち込んで据え付けられることを特徴とする請求項１記載の発熱体収納装置。
前記ケース側レールの据付方向奥側の端部に平坦部とを結ぶ傾斜部を設け、
前記冷却装置側レールの据付方向手前側端部に冷却装置の底面に向かって細くなる傾斜部を設けたことを特徴とする請求項２記載の発熱体収納装置。
前記排気口は、嵌合する前記吸込み口に向けて周縁部を立ち上げ、この周縁部の立上げ外周にパッキンを貼付し、前記周縁部が吸込み口内部に嵌合し、かつ、吸込み口の周辺部と前記パッキンが接合することを特徴とする請求項１〜３いずれかひとつに記載の発熱体収納装置。
前記冷却装置の吸込み口の周縁部を冷却装置内部に向けて立ち上げたことを特徴とする請求項４記載の発熱体収納装置。
扉を有したキャビネット内に、前記発熱体ケースと前記冷却装置を収納し、
前記冷却装置は、前記扉を開放した状態で前記発熱体ケースの上部に据え付けるものであって、
さらに前記冷却装置には、周囲にフランジ部を設け、
また、キャビネット側の冷却装置据付部には、前記フランジ部と接合するよう、キャビネット側庇部と発熱体ケース側庇部を設けたことを特徴とする請求項１〜５いずれかひとつに記載の発熱体収納装置。
前記冷却装置を前記キャビネット内に収納した際、冷却装置は据付方向手前側から奥側に向かって下がる方向に傾斜して取り付けられることを特徴とする請求項６記載の発熱体収納装置。
前記ケース側レールは、発熱体ケースの天面端部から据付方向手前に突き出して設けられたことを特徴とする請求項２または３に記載の発熱体収納装置。
前記冷却装置は、熱交換素子を内蔵した熱交換装置であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかひとつに記載の発熱体収納装置。