(57)【要約】【課題】本発明は、発熱体収納装置用冷却装置とそれを用いた発熱体収納装置に関するもので、大幅なコストダウンをした発熱体収納装置用冷却装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】第一の直流電圧を検出して送風ファンを運転させる第１電圧検出値２９と前記送風ファンを停止させる第２電圧検出値３１と、第二の直流電圧を検出して前記送風ファンを運転させる第３電圧検出値３３と前記送風ファンを停止させる第４電圧検出値３５を備え、発熱体収納装置から供給される直流電圧を監視しながら送風ファンの運転停止を制御する制御装置２２を備え、簡単な構成で前記第一、第二の直流電圧に対応することができる。【選択図】図４
2010019454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１環境用の第１吸気口と第１吐出口および第２環境用の第２吸気口および第２吐出口を有する本体ケースと、この本体ケース内に設けられた第１環境用の第１の送風ファンおよび第２環境用の第２の送風ファンと、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う熱交換器と、前記第１、第２の送風ファンの制御を行う制御装置を備え、前記制御装置は、第一の系統電圧を検出して前記第１、第２の送風ファンを運転させる第１電圧検出値と前記第１、第２の送風ファンを停止させる第２電圧検出値と第二の系統電圧を検出して前記送風ファンを運転させる第３電圧検出値と前記第１、第２の送風ファンを停止させる第４電圧検出値を備えた検出回路と、この検出回路の信号を受けて供給される系統電圧を監視する電圧監視手段と、前記第一、第二の系統電圧を判別する系統判断手段とを備え、供給される系統電圧を監視しながら前記送風ファンの起動・停止および送風風量を制御する発熱体収納装置用冷却装置。
【請求項２】
第１電圧検出値は第２電圧検出値よりも高く、第３電圧検出値は第４電圧検出値よりも高くした制御装置を備えた請求項１記載の発熱体収納装置用冷却装置。
【請求項３】
第１電圧検出値と第２電圧検出値および第３電圧検出値と第４電圧検出値は抵抗分圧で判定する判定回路から構成する制御装置を備えた請求項１または２記載の発熱体収納装置用冷却装置。
【請求項４】
請求項１から３に記載の発熱体収納装置用冷却装置を備えた発熱体収納装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱体収納装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、発熱体収納装置用冷却装置を用いた発熱体収納装置としては携帯電話の基地局があるがこの基地局は、内部に数十アンペア以上の電流が流れる通信機を複数台設け、発生する熱をファンで冷却する構成をしていた。
【０００３】
そして、この発熱体収納装置では、外部電源を直流電源に変換し、その電圧で前記通信機とファンを駆動するようにしていた（これに類似する先行文献としては特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２０００−１６１８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の発熱体収納装置においては、携帯電話の基地局の設置場所によって、直流電源の電圧が異なることがあり、内部を冷却するファンを制御する制御基板をその電圧に合わせて複数用意していた。
【０００５】
このような発熱体収納装置へ設置する冷却装置を作ろうとする場合、制御基板を共用化して複数の直流電圧に対応できるようにすることで非常に大幅なコストダウンができる。
【０００６】
そこで、本発明は、大幅なコストダウンをした発熱体収納装置用冷却装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そして、この目的を達成するめに本発明は、第１環境用の第１吸気口と第１吐出口および第２環境用の第２吸気口および第２吐出口を有する本体ケースと、この本体ケース内に設けられた第１環境用の第１の送風ファンおよび第２環境用の第２の送風ファンと、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う熱交換器と、前記送風ファンの制御を行う制御装置を備え、前記制御装置は、第一の系統電圧を検出して前記送風ファンを運転させる第１電圧検出値と前記送風ファンを停止させる第２電圧検出値と第二の系統電圧を検出して前記送風ファンを運転させる第３電圧検出値と前記送風ファンを停止させる第４電圧検出値を備えた検出回路と、この検出回路の信号を受けて供給される系統電圧を監視する電圧監視手段と、前記系統電圧を判別する系統判断手段とを備え、供給される系統電圧を監視しながら送風ファンの起動・停止および送風風量を制御する構成としたものであり、これにより、所期の目的を達成するものである。
【０００８】
また、第１電圧検出値は第２電圧検出値よりも高く、第３電圧検出値は第４電圧検出値よりも高くしたことを特徴とするもので、これにより簡単な構成で複数の直流電圧に対応できる制御装置を備えることができ、所期の目的を達成するものである。
【０００９】
また、第１電圧検出値と第２電圧検出値および第３電圧検出値と第４電圧検出値は抵抗分圧で判定する判定回路から構成するもので、これにより、簡単な構成で複数の直流電圧値を検知することができる制御装置を備えることができ、所期の目的を達成するものである。
【００１０】
また、発熱体収納装置用冷却装置を備えた発熱体収納装置であり、所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように本発明は、第１環境用の第１吸気口と第１吐出口および第２環境用の第２吸気口および第２吐出口を有する本体ケースと、この本体ケース内に設けられた第１環境用の第１の送風ファンおよび第２環境用の第２の送風ファンと、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う熱交換器と、前記第１、第２の送風ファンの制御を行う制御装置を備え、前記制御装置は、第一の系統電圧を検出して前記第１、第２の送風ファンを運転させる第１電圧検出値と前記第１、第２の送風ファンを停止させる第２電圧検出値と第二の系統電圧を検出して前記第１、第２の送風ファンを運転させる第３電圧検出値と前記送風ファンを停止させる第４電圧検出値を備えた検出回路と、この検出回路の信号を受けて供給される系統電圧を監視する電圧監視手段と、前記第一、第二の系統電圧を判別する系統判断手段とを備え、供給される系統電圧を監視しながら送風ファンの起動・停止および送風風量を制御する構成としたものであるので、前記第一、第二の系統電圧に対して複数の制御装置を用意することなく一つの制御装置で共用化して、大幅なコストダウンをした発熱体収納装置用冷却装置および発熱体収納装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の請求項１記載の発明は、第１環境用の第１吸気口と第１吐出口および第２環境用の第２吸気口および第２吐出口を有する本体ケースと、この本体ケース内に設けられた第１環境用の第１の送風ファンおよび第２環境用の第２の送風ファンと、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う熱交換器と、前記第１、第２の送風ファンの制御を行う制御装置を備え、前記制御装置は、第一の系統電圧を検出して前記第１、第２の送風ファンを運転させる第１電圧検出値と前記第１、第２の送風ファンを停止させる第２電圧検出値と第二の系統電圧を検出して前記送風ファンを運転させる第３電圧検出値と前記第１、第２の送風ファンを停止させる第４電圧検出値を備えた検出回路と、この検出回路の信号を受けて供給される系統電圧を監視する電圧監視手段と、前記第一、第二の系統電圧を判別する系統判断手段とを備え、供給される系統電圧を監視しながら送風ファンの運転・停止および送風風量を制御する発熱体収納装置用冷却装置であり、制御装置は前記第一、第二の系統電圧を判別して系統電圧を監視しながら送風ファンの起動・停止および送風風量を確保するという作用を有する。
【００１３】
また、第１電圧検出値は第２電圧検出値よりも高く、第３電圧検出値は第４電圧検出値よりも高くした制御装置を備えた発熱体収納装置用冷却装置であり、系統電圧の変動に対して送風ファンを停止する電圧を起動する電圧よりも低くして、ハンチングを抑えて起動・停止の制御をするという作用を有する。
【００１４】
また、第１電圧検出値と第２電圧検出値および第３電圧検出値と第４電圧検出値は抵抗分圧で判定する判定回路から構成する制御装置を備えた発熱体収納装置用冷却装置であり、簡単な構成で系統電圧の判別および監視を行うことができるという作用を有する。
【００１５】
また、発熱体収納装置用冷却装置を備えた発熱体収納装置であり、制御装置は複数の系統電圧に対応して送風ファンの制御を行うという作用を有する。
【００１６】
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。
【００１７】
（実施の形態１）
図１において、１はビルディングを示し、その屋上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は箱状のキャビネット４とこのキャビネット４内に設けた複数の通信機５と前記キャビネット４の前面開口部にドアのごとく開閉自在に設けた発熱体収納装置用冷却装置６とにより構成されている。
【００１８】
前記発熱体収納装置用冷却装置６は、図２に示すように、外気（第１環境）用の第１吸気口７と第１吐出口８およびキャビネット４内（第２環境）用の第２吸気口９および第２吐出口１０を有する本体ケース１１と、この本体ケース１１内に設けられた外気（第１環境）用の第１の送風ファン１２およびキャビネット４内（第２環境）用の第２の送風ファン１３と、前記本体ケース１１内において外気（第１環境）の空気とキャビネット４内（第２環境）の空気との熱交換を行う熱交換器１４とを備えている。
【００１９】
前記熱交換器１４は、一般に長方形状で合成樹脂製の第１の板体１５の表面上に、長方形状で合成樹脂製の第２の板体１６、この第２の板体１６の表面上に合成樹脂製の第３の板体１７（以降、同じように複数個の板体が用いられる。）をそれぞれ所定間隔を離した状態で重合させた構成としている。
【００２０】
そして、このように重合させた熱交換器１４の図２における上面が、キャビネット４内の空気が第２吸気口９を介して流入する第２流入口１８となっており、この第２流入口１８から熱交換器１４内に流入した空気は、次に図２の下部右側に設けた第２流出口１９からキャビネット４内に流出させられることとなる。
【００２１】
また、キャビネット４外の外気は、図２における下面に設けた第１流入口２０から流入し、上部左側に設けた第１流出口２１からキャビネット４外へ流出させられることになる。
【００２２】
また、図３に示すように、送風ファンとしての第１の送風ファン１２と第２の送風ファン１３は、後述する制御装置２２に接続され、制御装置２２は、前記通信機５とともにキャビネット４に供給される外部電源２３を変換した直流電源２４に接続される。
【００２３】
そして、制御装置２２は、第１の送風ファン１２と第２の送風ファン１３を別々に運転させるインバータ２５と、これらインバータ２５を制御するメイン基板２６とから構成される。
【００２４】
メイン基板２６は、図４に示すようにインバータ２５へ運転指示を行う運転指示手段２７と、直流電源２４の直流電圧Ｖ１を監視して、運転指示手段２７を動作させる電圧監視手段２８とから構成される。
【００２５】
そして、同図に示すように、電圧監視手段２８は、直流電源２４の直流電圧Ｖ１として第一の直流電圧を検出して第１の送風ファン１２と第２の送風ファン１３の起動をさせる閾値としての第１電圧検出値２９を有する検出回路として第１検出回路３０と、停止させる閾値としての第２電圧検出値３１を有する検出回路として第２検出回路３２に接続される。
【００２６】
また、電圧監視手段２８は、直流電源２４の直流電圧Ｖ１として第二の直流電圧を検出して第１の送風ファン１２と第２の送風ファン１３の起動をさせる閾値としての第３電圧検出値３３を有する検出回路として第３検出回路３４と、停止させる閾値としての第４電圧検出値３５を有する検出回路として第４検出回路３６に接続されている。
【００２７】
また、電圧監視手段２８は、供給される直流電圧Ｖ１、すなわち系統電圧を判別する系統判断手段３７に接続され、その判別に応じて、運転指示手段２７への指示を出すソフトウェア切り換え手段３８を有するものである。
【００２８】
また、図５に示すように、第１検出回路３０、第２検出回路３２、第３検出回路３４、第４検出回路３６は、それぞれ直流電源２４を二つの抵抗器で分圧して入力するシャントレギュレーター３９〜４２とその出力に接続したフォトカプラ４３〜４６で構成し、「Ｈｉ」「Ｌｏ」の信号を電圧監視手段２８へ送信するように構成するものである。
【００２９】
すなわち、第１検出回路３０は、第１電圧検出値２９が前記二つの抵抗器に印加されたときにシャントレギュレーター３９の閾値２．５Ｖを越えるように抵抗器の分圧比を設定したもので、その閾値を越えたときにシャントレギュレーター３９の出力は、「Ｌｏ」となり、フォトカプラ４３の入力側の発光ダイオード点灯させるものである。そして、電圧監視手段２８へ「Ｌｏ」の信号を伝達するように構成する。
【００３０】
そして、一般に直流電源２４の電圧は、系統電圧として４８Ｖと２４Ｖが用いられることから、本実施の形態では、その一方である第一の直流電圧を４８Ｖとし、その他方である第二の直流電圧を２４Ｖとして、第１電圧検出値２９を３８Ｖ、第２電圧検出値３１を３７Ｖ、第３電圧検出値３３を１８Ｖ、第４電圧検出値３５を１７Ｖとしている。すなわち、第一の直流電圧に対して、第１電圧検出値２９は第２電圧検出値３１よりも高く設定している。また、第二の直流電圧に対して、第３電圧検出値３３は第４電圧検出値３５よりも高く設定している。
【００３１】
さて、以上のような構成によれば、キャビネット４内で通信機５によって高温となった空気は、発熱体収納装置用冷却装置６の第２吸気口９から第２の送風ファン１３に吸引され、第２流入口１８から熱交換器１４内に流入し、第２の板体１６と第３の板体１７の間をとおり、第２流出口１９および第２吐出口１０から冷気となってキャビネット４内に戻され、これにより通信機５の冷却を行うことになる。一方、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、第１流入口２０から熱交換器１４内に流入し、第１の板体１５と第２の板体１６の間を通り、第１流出口２１と第１吐出口８を介してキャビネット４外へと流出する。
【００３２】
そして、以上のような動作を確実に行うために、電圧監視手段２８は、第１検出回路３０、第２検出回路３２、第３検出回路３４、第４検出回路３６の出力信号を検出して、まずは、系統判断手段３７により、直流電源２４の直流電圧Ｖ１を判定する。
【００３３】
すなわち、直流電源２４から４８Ｖが供給されている場合には、シャントレギュレーター３９〜４２の出力は、すべて「Ｌｏ」となり、フォトカプラ４３〜４６を介して、すべて「Ｌｏ」の信号が検出される。そして、系統判断手段３７は、系統電圧を４８Ｖと判別する。また、２４Ｖが供給されている場合には、シャントレギュレーター３９〜４２の出力信号は、「Ｌｏ」、「Ｌｏ」、「Ｈｉ」、「Ｈｉ」となり電圧監視手段２８は、フォトカプラ４３〜４６を介して、「Ｌｏ」、「Ｌｏ」、「Ｈｉ」、「Ｈｉ」の信号を検出する。そして、系統判断手段３７は、電源電圧を２４Ｖと判別する。
【００３４】
そして、電圧監視手段２８は、系統電圧に応じてソフトウェア切り換え手段３８のソフトウェアを切り換えて運転指示手段２７指示を出すこととなり、複数の系統電圧に対応してその電圧を判別して、第１の送風ファン１２と第２の送風ファン１３を駆動して所定の風量を確保することとなる。したがって、複数の系統電圧に対して複数の制御装置を用意することなく一つの制御装置２２で共用化して、キャビネット４内の空気を確実に冷却することができる。
【００３５】
ところが、複数の通信機５は、遠くはなれた別の携帯電話の基地局との間で無線通信を行うため数十Ａの電流が断続的に流れるため、直流電源２４は電圧の変動を起こす。直流電圧Ｖ１が所定の電圧よりも低くなると、送風風量を確保させるために、電流を増やして送風風量を確保することになるが、想定外の電圧に下がってしまうと、電流の増加により、インバータ２５の許容電流値を越えた電流が流れて故障する恐れがある。
【００３６】
そのため本実施の形態の発熱体収納装置用冷却装置６は、さらに、電圧監視手段２８にて、直流電源２４の系統電圧の電圧変動を監視して運転指示手段２７を動作させてインバータ２５、２６を駆動し、第１の送風ファン１２と第２の送風ファン１３の起動と停止を行うこととなる。
【００３７】
すなわち、図６に示すように、発熱体収納装置用冷却装置６が、直流電源２４から所定の直流電圧Ｖ１として、４８Ｖの供給を受けている場合に通信機５の動作により、直流電圧Ｖ１はゆっくりと下降する。その際にリプル成分の影響を受けながら３８Ｖに達すると第１検出回路３０の出力は「Ｈｉ」、「Ｌｏ」ハンチングを起こして変化を繰り返す。そしてさらに下降して３７Ｖに達すると第２検出回路３２の出力も「Ｈｉ」、「Ｌｏ」ハンチングを起こしながら変化する。そして、第２検出回路３２の出力が「Ｈｉ」となったところで、電圧監視手段２８は電圧が不足したことを判断して、運転指示手段２７へ停止信号を出力することとなる。その後通信機５の負荷電流が少なくなり直流電圧Ｖ１が再び上昇して３７Ｖより上昇し、さらに３８Ｖを越えると第１検出回路３０の出力は「Ｌｏ」となり電圧監視手段２８は電圧が復帰したことを判定し、運転指示手段２７運転の開始信号を出力することとなる。
【００３８】
なお、前記説明で省略したが直流電圧Ｖ１が上昇する場合もリプル成分の影響を受けて下降する場合と同様に閾値の近傍でハンチングが発生する。
【００３９】
しかし、本実施の形態のように下降する場合の閾値と、上昇する場合の閾値を別にして、検出回路も別のものとすることで、ソフトウェアは、従来から行っていたような入力信号の変化を検出した場合に所定時間のタイムラグを設定してハンチングによる動作の安定化を図たり、ハンチングを繰り返す入力に対して電圧の上昇方向と下降方向の判定を頻繁におこないながら電圧の監視をするような判定の煩雑さから開放され、アルゴリズムの簡素化が図れ、結果として、制御装置２２は簡素な構成で、複数の系統電圧としての電源電圧に容易に対応することができる。
【００４０】
また、図７のように、直流電源２４から所定の直流電圧Ｖ１として、２４Ｖの供給を受けている場合にも、通信機５の動作により、直流電圧はゆっくりと下降する。その際にリプル成分の影響を受けながら１８Ｖに達すると第１検出回路３０の出力は「Ｈｉ」、「Ｌｏ」「Ｈｉ」、「Ｌｏ」とハンチングを起こしながら変化を繰り返す。そしてさらに下降して１７Ｖに達すると第４検出回路３６の出力も「Ｈｉ」、「Ｌｏ」、「Ｈｉ」、「Ｌｏ」とハンチングを起こしながら変化する。そして、第４検出回路３６の出力が「Ｈｉ」となったところで、電圧監視手段２８は電圧が不足したことを判断して、運転指示手段２７へ停止信号を出力することとなる。その後再び電圧が上昇して１７Ｖより上昇し、さらに１８Ｖを越える第３検出回路３４の出力は「Ｌｏ」となり電圧監視手段２８は電圧が復帰したことを判定し、運転指示手段２７運転の開始信号を出力することとなる。
【００４１】
本実施形態においては、上述したごとく、一つの制御装置２２を用意しただけで携帯電話の基地局３によって異なる直流電源２４の電圧に対応することができ、大幅なコストダウンができる。また、本実施の形態のように系統電圧が一方の２４Ｖと他方の４８Ｖの二つに対応するためにインバータ２５の許容電流値が一方に対して他方が１／２倍となることから、インバータ２５を含めた共用化が難しい場合もある。そのような場合は、制御装置２２はインバータ２５とそれを制御するメイン基板２６とから構成されているので、メイン基板２６のみを共用化して複数の系統電圧に対応することもでき、同様にコストダウンを図ることができる。
【００４２】
また、第１電圧検出値２９は第２電圧検出値３１よりも高く、第３電圧検出値３３は第４電圧検出値３５よりも高くしたことを特徴とする制御装置を備えたことにより、停止させる電圧を起動させる電圧よりも低くすることとなり、ヒステリシスを大きく設けることができ、簡単な構成で複数の系統電圧に対応させて、電源電圧の監視を行うことができる。
【００４３】
また、第１電圧検出値２９と第２電圧検出値３１および第３電圧検出値３３と第４電圧検出値３５は抵抗分圧しシャントレギュレーター３９〜４２とフォトカプラ４３〜４６を組み合わせた簡単な構成で電圧の判定をする判定回路構成することがでる。
【００４４】
そして、結果として、制御装置の共用化して複数の系統電圧に対応できる大幅なコストダウンを実現した発熱体収納装置用冷却装置とそれを用いた発熱体収納装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように本発明は、第一の直流電圧を検出して送風ファンを運転させる第１電圧検出値と前記送風ファンを停止させる第２電圧検出値と、第二の直流電圧を検出して前記第一、第二の送風ファンを運転させる第３電圧検出値と前記第一、第二の送風ファンを停止させる第４電圧検出値を備え、発熱体収納装置から供給される直流電圧を監視しながら前記第一、第二の送風ファンの運転停止を制御する制御装置を備え、一つの制御装置で複数の電源電圧に対応させることができ大幅なコストダウンをした発熱体収納装置用冷却装置を提供することができる。従って、例えば、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。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態の設置例を示す斜視図
【図２】同発熱体収納装置用冷却装置の断面図
【図３】同発熱体収納装置の構成図
【図４】同制御装置の構成図
【図５】同制御装置検出回路の構成図
【図６】同検出回路の動作を説明する図
【図７】同検出回路の動作を説明する別の図
【符号の説明】
【００４７】
１    ビルディング
２    屋上
３    携帯電話の基地局
４    キャビネット
５    通信機
６    発熱体収納装置用冷却装置
７    第１吸気口
８    第１吐出口
９    第２吸気口
１０  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  熱交換器
１８  第２流入口
１９  第２流出口
２０  第１流入口
２１  第１流出口
２２  制御装置
２８  電圧監視手段
２９  第１電圧検出値
３０  第１検出回路
３１  第２電圧検出値
３２  第２検出回路
３３  第３電圧検出値
３４  第３検出回路
３５  第４電圧検出値
３６  第４検出回路
３７  系統判断手段
【図１】
2010019454.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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