JPH1183354A - 冷却装置 - Google Patents
冷却装置Info
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- JPH1183354A JPH1183354A JP23991497A JP23991497A JPH1183354A JP H1183354 A JPH1183354 A JP H1183354A JP 23991497 A JP23991497 A JP 23991497A JP 23991497 A JP23991497 A JP 23991497A JP H1183354 A JPH1183354 A JP H1183354A
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Abstract
たファンと熱交換器とを圧力損失の小さい最適なレイア
ウトに配置できる冷却装置1の提供。 【解決手段】 通信機器3は、ケーシング4の壁面に、
冷却風を取り入れるための冷風吸込口4aと、発熱体5
によって温められた高温空気を吹き出すための温風吹出
口4bとが形成されている。また、ケーシング4の内部
には、温風吹出口4bの近傍に冷却ファン6が設置され
ている。冷却装置1は、電話基地局2の内部で通信機器
3の温風吹出口4bに近接して配される蒸発器8、電話
基地局2の外部に配される凝縮器9、及び蒸発器8と凝
縮器9を連結する2本のパイプ11、12等より構成さ
れている。なお、凝縮器9は、蒸発器8と略同一の構造
を有し、外気ファン10と共に専用のケース13に収容
されて室外ユニット14を構成し、電話基地局2の内部
に設置された蒸発器8より上方に配置されている。
Description
れた発熱体を冷却するための冷却装置に関する。
を発生する通信機器や制御機器等の発熱体を密閉化され
た筐体内部に収容して使用する場合には、筐体内部に直
接外気を導入することができないため、発熱体を冷却す
る方法として、図4及び図5に示す様な冷却装置を使用
して、筐体内部の高温空気と筐体外部の低温空気とを熱
交換する方法がある。図4に示す冷却装置は、ヒートパ
イプ(熱交換器)100を使用したもので、このヒート
パイプ100が一組の送風ファン110、120ととも
にケーシング130内に一体的に組み込まれている。ケ
ーシング130は、その内部が仕切板140によって高
温空気が流れる高温室150と低温空気が流れる低温室
160とに仕切られている。ヒートパイプ100は、仕
切板140を貫通してケーシング130内の高温室15
0に蒸発部101が配され、低温室160に凝縮部10
2が配されている。また、図5に示す冷却装置は、高温
空気と低温空気とを直接熱交換するタイプの熱交換器2
00を使用したもので、その熱交換器200が一組の送
風ファン210、220とともにケーシング230内に
一体的に組み込まれている。
却装置は、熱交換器を送風ファンとともにケーシング内
に一体的に組み込んで使用する一体型であるため、設置
する場所が限定されてしまう。このため、最も効率の良
い熱交換(最も高温な空気の熱量と低温な空気の熱量と
を交換すること)がなされていないという問題が生じ
る。また、一体型であるが故に、熱交換器と各送風ファ
ンとの配置に制約が生じるため、熱交換器と各送風ファ
ンとを圧力損失の小さい最適なレイアウトに配置するこ
とが困難であるという問題があった。本発明は、上記事
情に基づいて成されたもので、その目的は、最も効率の
良い熱交換を行うことができ、またファンと熱交換器と
を圧力損失の小さい最適なレイアウトに配置できる冷却
装置を提供することにある。
される高温側熱交換器が発熱機器の温風吹出口に対向し
て配置されている。これにより、高温側熱交換器では、
発熱機器の温風吹出口より吹き出された直後の温風と伝
熱媒体との熱交換を行うことができるため、効率の良い
熱交換が可能である。
の低温流体を低温側熱交換器に送風する外気ファンを具
備している。この場合、高温側熱交換器と低温側熱交換
器とが連結管で連結されているため、高温側熱交換器に
対する低温側熱交換器の配置自由度を大きくできる。そ
の結果、外気ファンと低温側熱交換器とを圧力損失の小
さい最適なレイアウトに配置できる。
グ内に冷風吸込口より温風吹出口へ流れる空気流を発生
させる冷却ファンを具備している。この場合、冷却ファ
ンによって温風吹出口より吹き出される温風をそのまま
高温側熱交換器に送風できるため、高温側熱交換器に送
風するための専用の送風機が不要となる。
の温風吹出口より吹き出される温風を高温側熱交換器に
送風する内気ファンを具備している。この場合、発熱機
器が有する冷却ファンの風量が少ない時に内気ファンを
併用することで所望の送風量が得られる。勿論、発熱機
器が冷却ファンを具備していない場合にも対応できるこ
とは言うまでもない。また、本発明の場合、高温側熱交
換器を発熱機器の温風吹出口に対向して配置することに
より、送風経路を形成するためのケーシング内に高温側
熱交換器を収容する必要がない(つまりケーシングが不
要である)ため、内気ファンを高温側熱交換器に対向し
て配置することが可能である。この場合、内気ファンと
高温側熱交換器とを圧力損失の小さい最適なレイアウト
に配置することができる。
基づいて説明する。 (第1実施例)図1は冷却装置1の一使用例を示す断面
図である。本実施例の冷却装置1は、電話基地局2の内
部に収容された通信機器3の冷却用として用いられる。
通信機器3は、ケーシング4の内部に電子部品等の発熱
体5を有している。ケーシング4の壁面上部には、冷却
風を取り入れるための冷風吸込口4aが開口し、その冷
風吸込口4aが開口する壁面と反対側のケーシング4の
壁面下部には、発熱体5によって温められた高温空気を
吹き出すための温風吹出口4bが開口している。また、
ケーシング4の内部には、温風吹出口4bより高温空気
を吹き出させるための冷却ファン6が温風吹出口4bの
近傍に設置されている。なお、電話基地局2の内部に
は、冷却装置1とは別に、冷却用のエアコン7(室内
機)が設置されている。
れる蒸発器8、電話基地局2の外部に配される凝縮器
9、この凝縮器9に外気を送風するための外気ファン1
0、及び蒸発器8と凝縮器9を連結する2本のパイプ1
1、12等より構成されている。蒸発器8は、図2に示
す様に、複数本のチューブ8aと、各チューブ8aを相
互に連通する一組のタンク8b、8cと、各チューブ8
a間に介在されたフィン8d等より構成され、内部に冷
媒(本発明の伝熱媒体)が封入されている。複数本のチ
ューブ8aは、それぞれ上下方向を向いて互いに平行に
配置されている。一組のタンク8b、8cは、各チュー
ブ8aの上端部に連結される上部タンク8bと、各チュ
ーブ8aの下端部に連結される下部タンク8cとから成
る。フィン8dは、例えばアルミニウムの薄板を波状に
交互に折り曲げて成形され、チューブ8aの表面にろう
付け等により接合されている。冷媒は、図2に示す様
に、上部タンク8bに達する高さまで注入されている。
この蒸発器8は、図1に示す様に、通信機器3の温風吹
出口4bに近接して配置されている。
造の説明は省略する)を有し、外気ファン10と共に専
用のケース13に収容されて室外ユニット14を構成し
ている。但し、この室外ユニット14は、電話基地局2
の内部に設置された蒸発器8より上方に配置されている
(図1参照)。外気ファン10は、例えばターボファン
等の遠心式ファンであり、その吸込口(図示しない)が
凝縮器9に対向して配置され、凝縮器9を通過した外気
を吸い込んで、図1の上方へ向かって吹き出すことがで
きる。ケース13は、凝縮器9を通過する外気の送風通
路を形成するもので、凝縮器9の前面に外気を取り入れ
るための外気吸込口13aが開口し、外気ファン10の
上方に外気ファン10より吐出される外気を吹き出すた
めの外気吹出口13bが開口している。
発した蒸気冷媒を凝縮器9へ導く蒸発側パイプ11と、
凝縮器9で凝縮液化した液冷媒を蒸発器8へ導く凝縮側
パイプ12とから成る。蒸発側パイプ11は、一端が蒸
発器8の上部タンク8bに接続され(図2参照)、他端
が凝縮器9の上部タンク(図示しない)に接続されてい
る。凝縮側パイプ12は、一端が蒸発器8の下部タンク
8cに接続され(図2参照)、他端が凝縮器9の下部タ
ンク(図示しない)に接続されている。この2本のパイ
プ11、12は、それぞれシール部材15を介して電話
基地局2の壁面を貫通して配されている。
器3の稼働に伴い、発熱体5から発生する熱によってケ
ーシング4内の空気が加熱され、その加熱された高温空
気が冷却ファン6によって温風吹出口4bより吹き出さ
れる。これにより、温風吹出口4bの前面に配置された
蒸発器8内の冷媒が高温空気から吸熱して沸騰し、蒸気
冷媒となって蒸発側パイプ11を通って電話基地局2の
外部に配された凝縮器9へ流入する。凝縮器9では、各
チューブを流れる蒸気冷媒が外気ファン10による送風
を受けて冷却されることにより、各チューブの壁面等に
潜熱を放出して凝縮する。冷媒から放出された凝縮潜熱
は、各チューブの壁面よりフィンを通じて外気に放出さ
れる。凝縮した冷媒は、液滴となって凝縮器9の下部タ
ンクに溜まり、下部タンクから凝縮側パイプ12を通っ
て再び蒸発器8へ戻る。
な例を挙げて説明する。電話基地局2の内部に設置され
たエアコン7により、25℃の冷風が供給されていると
する。従って、通信機器3の冷却ファン6を作動させる
と、冷風吸込口4aより約25℃の冷風がケーシング4
内部へ吸い込まれて発熱体5に供給される。通信機器3
の内部では、機器の稼働に伴い約3kwの発熱を生じて
いるとする。この発熱により加熱された空気は、冷却フ
ァン6によってケーシング4の温風吹出口4bより35
℃の温風として吹き出される。ここで、電話基地局2の
内部をエアコン7のみで冷却しようとすれば(つまり本
発明の冷却装置1を使用しない場合)、ケーシング4の
温風吹出口4bより吹き出される35℃の温風をエアコ
ン7にて吸い込み、25℃まで冷却して吹き出すため、
エアコン7にて常に10℃の冷却を行う必要がある。
ン7と併用すれば、温風吹出口4bより吹き出される3
5℃の温風の熱を蒸発器8内の冷媒に伝達し、その冷媒
の熱を外気に放出することにより、例えば外気温度が2
0℃であれば、蒸発器8を通過した温風の温度を27.
5℃程度まで低減できる。つまり、エアコン7のみを稼
働させた場合、エアコン7の吸い込み温度が35℃であ
ったのに対し、本発明の冷却装置1をエアコン7と併用
した場合には、エアコン7の吸い込み温度を27.5℃
まで低減できるため、エアコン7で25℃の冷風を供給
するためには、エアコン7での冷却温度を2.5℃とす
ることができる。これにより、エアコン7の稼働率を大
幅に低減できるメリットが生じる。
置1の蒸発器8と凝縮器9とを2本のパイプ11、12
によって連結しているため、蒸発器8と凝縮器9との配
置を比較的に自由に設定できる。従って、蒸発器8を通
信機器3の温風吹出口4bに対向して配置することによ
り、温風吹出口4bより吹き出された直後の温風をその
まま蒸発器8に送風できるため、蒸発器8内の冷媒と温
風との間で効率の良い熱交換が可能である。つまり、温
風吹出口4bより吹き出される最も温度の高い温風と冷
媒との熱交換が可能である。この結果、蒸発器8を温風
吹出口4bに近接して配置することが困難である従来の
一体型冷却装置(蒸発器が専用ケーシング内に収容され
ているため、必然的に通信機器の温風吹出口から蒸発器
が離れてしまう)と比較して冷却効率を向上できる。ま
た、本実施例では、通信機器3に内蔵された冷却ファン
6を利用して蒸発器8に温風を送風できるため、冷却装
置1として蒸発器専用の送風ファンを具備する必要がな
く、コストを低減できるメリットがある。
用例を示す断面図である。本実施例は、通信機器3の温
風吹出口4bがケーシング4の上部に開口している場合
の一例を示すものである。この場合、図3に示す様に、
温風吹出口4bの位置に応じて必然的に蒸発器8の取付
け位置も高くなるため、この蒸発器8より高い位置に設
置する必要がある室外ユニット14を電話基地局2の天
井に配置している。また、通信機器3に冷却ファン6を
内蔵していない場合、あるいは冷却ファン6の風量が少
ない場合には、図3に示す様に、蒸発器8に対向して内
気ファン16を設置しても良い。本発明では、蒸発器8
を通信機器3の温風吹出口4bに対向して配置すること
により、ケーシング4内に蒸発器8を収容する必要がな
い(つまりケーシング4が不要である)ため、内気ファ
ン16を蒸発器8に対向して配置することが可能であ
る。この場合、内気ファン16と蒸発器8とを圧力損失
の小さい最適なレイアウトに配置することができる。な
お、室外ユニット14においても、設置スペースの制約
が小さければ、外気ファン10と凝縮器9とを圧力損失
の小さい最適なレイアウトに配置できることは言うまで
もない。
る2本のパイプ11、12は、蒸発器8と凝縮器9を設
置した後で蒸発器8及び凝縮器9と結合すれば、蒸発器
8と凝縮器9の設置自由度を大幅に向上させることがで
きる。即ち、パイプ11、12によって蒸発器8と凝縮
器9の設置場所が限定されることがないため、各種の電
話基地局に容易に対応できる。
実施例)。
2実施例)。
来技術)。
(従来技術)。
Claims (4)
- 【請求項1】密閉空間を形成する筐体内部に収容された
発熱機器を冷却するための冷却装置であって、 前記発熱機器は、内部に発熱体を具備するとともに、こ
の発熱体を冷却するための冷却風を吸い込む冷風吸込口
と、前記発熱体を冷却して加熱された温風を吹き出す温
風吹出口とを有するケーシングを備え、 前記冷却装置は、 前記筐体の内部に配されて、内部を流れる伝熱媒体と前
記筐体内部の高温流体との熱交換を行う高温側熱交換器
と、 前記筐体の外部に配されて、内部を流れる伝熱媒体と前
記筐体外部の低温流体との熱交換を行う低温側熱交換器
と、 前記高温側熱交換器と前記低温側熱交換器とを環状に連
結して内部を伝熱媒体が流れる連結管とを備え、 前記高温側熱交換器が前記発熱機器の温風吹出口に対向
して配置されていることを特徴とする冷却装置。 - 【請求項2】前記冷却装置は、前記筐体外部の低温流体
を前記低温側熱交換器に送風する外気ファンを具備して
いることを特徴とする請求項1に記載した冷却装置。 - 【請求項3】前記発熱機器は、前記ケーシング内に前記
冷風吸込口より前記温風吹出口へ流れる空気流を発生さ
せる冷却ファンを具備していることを特徴とする請求項
1または2に記載した冷却装置。 - 【請求項4】前記冷却装置は、前記発熱機器の温風吹出
口より吹き出される温風を前記高温側熱交換器に送風す
る内気ファンを具備していることを特徴とする請求項1
〜3に記載した何れかの冷却装置。
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Family Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2016157895A1 (ja) * | 2015-04-01 | 2016-10-06 | 日本電気株式会社 | 相変化冷却装置およびその制御方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103825533B (zh) * | 2014-02-26 | 2015-12-02 | 齐齐哈尔大学 | 一种通信设备的供电及散热装置 |
-
1997
- 1997-09-04 JP JP23991497A patent/JP3539151B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP3539151B2 (ja) | 2004-07-07 |
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