(57)【要約】【課題】簡易な方法で、基地局装置内部の腐食、酸化等の劣化を防ぎ、従来よりも冷却効果を高めた基地局装置を提供する。【解決手段】基地局装置(100)は、無線端末装置と無線通信を行うための回路基板を内部に収容する密閉構造の筐体を備え、当該筐体内部に不活性ガスが当該筐体外部の気圧よりも高い気圧で充填されていることを特徴とする。【選択図】図１
2010177762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末装置と無線通信を行うための回路基板を内部に収容する密閉構造の筐体を備え、当該筐体内部に不活性ガスが当該筐体外部の気圧よりも高い気圧で充填されている、
ことを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基地局装置において、
交換可能な加圧不活性ガス供給源と、
当該加圧不活性ガス供給源から前記筐体内部に不活性ガスを供給する供給部と、
前記筐体内部の圧力を測定する第一の気圧計と、
前記第一の気圧計によって測定された前記筐体内部の圧力が閾値を下回ると、前記供給部から前記不活性ガスを前記筐体内部に供給するように制御する制御部と、
をさらに備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の基地局装置において、
前記筐体外部の圧力を測定する第二の気圧計をさらに備え、
前記制御部は、前記第一の気圧計によって測定された前記筐体内部の圧力と前記第二の気圧計によって測定された前記筐体外部の圧力との差が閾値を上回ると、前記供給部から前記不活性ガスを前記筐体内部に供給するように制御する、
ことを特徴とする基地局装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の基地局装置において、
前記不活性ガスが窒素ガスである、
ことを特徴とする基地局装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の基地局装置において、
前記筐体内部にファンをさらに備える、
ことを特徴とする基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信用の基地局装置に関し、特に、基地局装置内部の腐食、酸化等の劣化を防ぎ、基地局装置の耐性を高めた基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線通信用の基地局装置は、その目的から、風雨にさらされる屋外に設置される。従って、基地局装置の筐体内部に配置されている電気部品の接点・はんだが腐食、酸化する等、劣化が発生し易い。劣化による基地局装置の故障は無線通信サービスに大きな影響を及ぼすため、これらの劣化はできるだけ回避することが望ましい。また、腐食・酸化等だけでなく、基地局装置内の電子部品は、温度による誤動作、故障が生じ易い。近年の通信の高速化及び伝送情報の大容量化等の機能の高度化に伴い、携帯電話等の基地局装置の発熱量が増加しており、基地局装置の効率的な冷却は必須となっている。
【０００３】
上記のような問題を解決するため、従来技術に、電子部品や回路基板を実装する筐体を密閉構造にするものがある（例えば、特許文献１参照）。この技術では、さらに、基地局装置を冷却するために、密閉筐体内にファンが設けられている。また、基地局装置の冷却を目的として、ラジエータによって熱交換を行うものがある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２８６０８０号公報
【特許文献２】特開２００７−２２７５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術には以下のような問題がある。まず、特許文献１のように筐体を密閉構造としても、筐体外部への配線等は必須であり、少なからず筐体内部からの気体の漏れが発生する。また、筐体内部と外部との温度差の変動により、筐体内部への外気の吸入が発生し、その結果、湿気が流入するおそれがある。また密閉筐体内部にファンを設けても、ファンによって攪拌される空気の質量流量は内部気圧の影響を受けるため、高地等低気圧の場所に基地局装置が設置された場合、ファンによる冷却能力が低下してしまう。そうでなくとも、密閉筐体は基本的に内部の電子機器の冷却が解放筐体に比べて困難であり、密閉構造としたことにより内部ファンの冷却能力を制限してしまう。
【０００６】
次に、特許文献２では、シロッコファンによってパイプに冷媒としての空気を送出し、高発熱ＬＳＩを冷却している。このとき、パイプには１５０リットル／分の空気が搬送されると記載されているが、そのためには圧縮機が必要となり、基地局装置が大がかりなものとなる。また、パイプには高い圧力がかかるため頑丈な銅性のパイプが必要となり、製作の手間や、基地局装置の重量化が問題となる。
【０００７】
また、急速な熱交換を行うために窒素ガスを用いるものも開示されているが（例えば、特開２００８−０３４７３９号公報）、半導体基板等の基板処理に用いられるロードロック装置を対象としており、基地局装置の冷却については何ら記載されていない。
【０００８】
従って、本発明の目的は、上述のような問題を解消し、装置を大規模にしたり、製造を困難にしたりすることなく、簡易な方法で、基地局装置内部の腐食、酸化等の劣化を防ぎ、従来よりも冷却効果を高めた基地局装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した諸課題を解決すべく、本発明による基地局装置は、
無線端末装置と無線通信を行うための回路基板を内部に収容する密閉構造の筐体を備え、当該筐体内部に不活性ガスが当該筐体外部の気圧よりも高い気圧で充填されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他の実施態様による基地局装置は、
交換可能な加圧不活性ガス供給源と、
当該加圧不活性ガス供給源から前記筐体内部に不活性ガスを供給する供給部と、
前記筐体内部の圧力を測定する第一の気圧計と、
前記第一の気圧計によって測定された前記筐体内部の圧力が閾値を下回ると、前記供給部から前記不活性ガスを前記筐体内部に供給するように制御する制御部とをさらに備えることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明の他の実施態様による基地局装置は、
前記筐体外部の圧力を測定する第二の気圧計をさらに備え、
前記制御部は、前記第一の気圧計によって測定された前記筐体内部の圧力と前記第二の気圧計によって測定された前記筐体外部の圧力との差が閾値を上回ると、前記供給部から前記不活性ガスを前記筐体内部に供給するように制御することを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明の他の実施態様による基地局装置は、
前記不活性ガスが窒素ガスであることを特徴とする。
【００１３】
本発明のさらに他の実施態様による基地局装置は、
前記筐体内部にファンをさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
このように、本発明によれば、装置を大規模にしたり、製造を困難にしたりすることなく、簡易な方法で、基地局装置内部の腐食、酸化等の劣化を防ぎ、従来よりも冷却効果を高めた基地局装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例による基地局装置の概略ブロック図である。
【図２】本発明の一実施例による、筐体内部の圧力維持処理のフローチャートである。
【図３】本発明の一実施例による基地局装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、諸図面を参照しながら、本発明の一実施例による基地局装置を詳細に説明する。まず、図３は、本発明の一実施例による基地局装置１００の概略図である。図３において、（ａ）は断面図、（ｂ）は斜視図である。基地局装置１００は、２つのケース部材１０１と１０２とによって構成される密閉構造の筐体（以下、密閉筐体とも称する）によって構成されており、筐体内部には、無線端末と無線通信を行うための回路基板や電源回路が収容されている。また、ケース部材には、アンテナが接続される端子ＡＮＴや、電源回路の動作に必要な給電ケーブルが接続される電源端子（図示せず）等の外部端子が備えられている。このケース部材は、軽量で冷却効果が高い材質で、例えばアルミを用いるのが好適である。さらに、ケース部材には、バルブによってそれぞれ開閉可能な供給部１２０及び排気部１３０とが備えられており、密閉筐体内部には、これらを介して窒素ガスが充填されている。なお、図３に示す基地局装置は、本発明の単なる例示にすぎず、本発明は厳密に図３に示すものに限られるものでないことに留意されたい。
【００１７】
密閉構造の筐体を有する基地局装置については既知であるため、その製造工程や構造についての詳細な説明は省略するが、本発明は、密閉筐体の内部に窒素ガスを充填させたことを大きな特長とする。図３に示す基地局装置１００の場合、例えば、回路基板等を収容させて２つのケース部材１０１及び１０２を密着させ、ケース部材１０１及び１０２のフランジ部分をボルトＢＴで締結する。さらに、密閉性を高めるため、２つのケース部材をシール材でシールしてもよい。
【００１８】
筐体を形成した後、供給部１２０及び排気部１３０を開状態とし、供給部１２０から窒素ガスを流入させる。このとき、比重の軽い窒素で内部の空気を置換するため、排気部１３０が供給部１２０よりも下にあるようにし、供給部１２０から内部の空気を押し出すように窒素ガスを徐徐に供給させる。あるいは、供給部１２０を閉じた状態で、排気部１３０から真空ポンプで筐体内部の空気を排気して筐体内部を真空とする。次に、排気部１３０を閉じて供給部１２０から窒素ガスを供給してもよい。後者の場合は、排気及び供給を兼用する開口部によって、真空の掃引及び窒素ガスの供給を行ってもよい。
【００１９】
次に、図１も参照して、本発明の一実施例による基地局装置を説明する。図１は、本発明による基地局装置１００の概略ブロック図である。図に示すように、基地局装置１００は、通信制御部１１０、開閉調節弁（バルブ）１２２，１３２をそれぞれ有する供給部１２０，排気部１３０、圧力制御部１４０、筐体内部の圧力を測定する内部圧力計１５０、ファンＦＡＮ、アンテナＡＮＴ及び外部配線への接続端子群ＯＵＴを備える密閉筐体で構成されている。また、基地局装置１００は、筐体外部の気圧を測定する外部圧力計１６０、交換可能な不活性ガスボンベ（不活性ガス供給源）１７０をさらに備える。
【００２０】
通信制御部１１０は、複数の送受信アンテナＡＮＴによる電波の送受信処理や増幅等を行うための回路基板や、電源等を含む。圧力制御部１４０は、内部圧力計１５０及び外部圧力計１６０によって測定された筐体内部と外部との気圧差に基づいて、不活性ガスボンベ１７０からの筐体内部への窒素ガスの供給を制御する。外部圧力計１６０によって測定された外気圧は、無線または有線によって、筐体内部の圧力制御部１４０に送信される。図の例では、無線の例を示している。ファンＦＡＮは、筐体内部の空気を攪拌させて、基地局装置１００を冷却する機能を果たす。接続端子群ＯＵＴは、気密コネクタであり、外部の給電ケーブルや、ネットワークへのケーブルが接続される。また、周期的な筐体内部のメンテナンス用のケーブルが接続される。
【００２１】
なお、本実施例では、基地局装置１００自体が密閉筐体で構成された態様を示しているが、本発明はこれに限られるものではなく、酸化・腐食の回避や冷却が最も必要な回路基板のみを密閉筐体に収容してもよいことに留意されたい。また、開閉調節弁（バルブ）１２２，１３２は、筐体内部にあってもよい。
【００２２】
窒素ガスの充填の説明に戻る。上述したように筐体内部に窒素ガスを充填する際、筐体内部の気圧が筐体外部の気圧よりも高くなるようにする。こうすることにより、外部からの空気や湿気の進入を、加圧のない単なる密閉筐体よりも著しく低下させることが可能となる。なお、筐体内部の圧力が外気圧に比べて高すぎると、筐体内部からの窒素ガスの漏れが発生しやすくなる。従って、筐体内部の圧力は、筐体内部からのガス漏れや筐体の強度等を勘案して、例えば２気圧程度とする。しかしながら、筐体内部の圧力と外気圧との差が僅かでもあれば、筐体外部からの空気や湿気の流入を防止することができることは明らかであり、上記の数値に限られるものではない。
【００２３】
また、窒素ガスによって筐体内部が加圧されているため、ファンＦＡＮによる冷却効果も、単に密閉しただけの密閉筐体と比べ向上させることができる。
【００２４】
なお、外部ケーブルへの接続端子等によって理想的な密閉構造を作ることは困難である。さらに、上述のように筐体内部の気圧が外気圧より高いために、経年に伴い、筐体内部の窒素ガスが外部へ漏出することも考えられる。この対策として、本発明では、内部圧力と外部圧力との差を定期的に計測し、圧力差が閾値以上となると、圧力制御部１４０によって、供給部１２０から窒素ガスを筐体内部に供給するように制御される。すなわち、圧力制御部１４０からの指示により、供給部１２０の開閉調整弁１２２の開閉が制御される。
【００２５】
この処理を、フローチャートを用いて説明する。図２は、本発明の一実施態様による、筐体内部の圧力維持処理のフローチャートである。この処理は、定期的に行われる。まず、圧力制御部１４０は、内部圧力計１５０によって測定された圧力が規定圧力以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。例えば、規定圧力は、２気圧とすることができる。筐体内部の圧力が規定圧力を下回ると判定された場合は、圧力制御部１４０は、開閉調整弁（流入バルブ）１２２を開放し、筐体内部の圧力が規定圧力になるまで、不活性ガスボンベ１７０から不活性ガスを流入するように制御する（ステップＳ１２）。流入が終了すると、開閉調整弁１２２が、圧力制御部１４０によって閉じられる（ステップＳ１３）。
【００２６】
このように、筐体内部の窒素による加圧を維持することにより、窒素ガスによる、腐食・酸化の防止、冷却効果の向上といった利点を、長期間維持することができる。また、不活性ガスボンベ１７０は、定期的なメンテナンス時に交換可能とすれば、より長期間、上記の利点を得ることができる。
【００２７】
なお、圧力制御部１４０による圧力制御は、内部圧力計１５０及び外部圧力計１６０によって測定された筐体内部と外部との気圧差に基づいて行われてもよい。この場合は、基地局装置１００の設置場所に応じた、より適切な加圧維持を行うことができる。
【００２８】
本発明の利点を再度述べる。上述したように、基地局装置の密閉筐体に外気圧よりも高い気圧で窒素ガスを充填させることにより、外部からの空気や湿気の進入を、加圧のない単なる密閉筐体よりも著しく低下させることが可能となり、筐体内部の腐食・酸化を防止することができる。また、窒素ガスによって筐体内部が加圧されているため、ファンによる冷却効果も、単なる密閉筐体と比べ向上させることができる。また、窒素ガスを充填することにより、基地局装置内部の電子部品の発火を防止することができる。さらに、本発明による基地局装置は、従来の密閉筐体を利用して実現可能であるため、大がかりな装置や、製造ラインの変更の必要なく、簡単な方法で製造することができる。また、窒素ガス自体は安価であるため、製造コストが上がることもない。さらに、筐体内部に充填されるものはガスであるため、基地局装置の重量が増加することもなく、設置場所を選ばない、という利点もある。
【００２９】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。例えば、不活性ガスとして窒素ガスについて説明したが、アルゴン等を用いることもできる。また、上述の実施例では、基地局装置自体が密閉筐体で構成された態様を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、酸化・腐食の回避や冷却が最も必要な回路基板のみを密閉筐体に収容してもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１００  基地局装置
１０１，１０２  ケース部材
１１０  通信制御部
１２０  供給部
１３０  排気部
１２２，１３２  開閉調整弁（流入バルブ）
１４０  圧力制御部
１５０  内部圧力計
１６０  外部圧力計
１７０  不活性ガス供給源（不活性ガスボンベ）
ＡＮＴ，ＡＮＴ２  アンテナ
ＦＡＮ  ファン
ＢＴ  ボルト
【図１】
2010177762.tif 000003
【図２】
2010177762.tif 000004
【図３】
2010177762.tif 000005