(57)【要約】【課題】筐体内部の温度上昇を抑制するための電力消費を低減することができる基地局装置を提供する。【解決手段】基地局装置１００は、筐体８０の内壁に取り付けられた熱電変換素子４０であって、筐体８０の内壁の熱電変換素子４０が取り付けられた部位の温度と、筐体８０内部の温度との差によって起電力を発生し、その起電力による電力を供給する熱電変換素子４０と、熱電変換素子４０が供給する電力によって駆動される、筐体８０内の熱を放散するファン５０と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
2010245450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に取り付けられた少なくとも１つの熱電変換素子と、
前記熱電変換素子が供給する電力によって駆動される冷却部と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
前記熱電変換素子は、前記筐体の内壁に取り付けられる第１の検出部と、当該筐体の内壁に接しない第２の検出部とを有し、前記第１の検出部が検出する温度と前記第２の検出部が検出する温度との差に応じて起電力を発生する、請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記冷却部は、前記筐体の内部に取り付けた第１のファンと、前記筐体の外部に取り付けた第２のファンと、を含んで構成され、
前記熱電変換素子が発生する起電力の極性に応じて、前記第１のファンの駆動と前記第２のファンの駆動との切り替えを制御する制御部と、
をさらに備える、請求項２に記載の基地局装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記熱電変換素子の前記第１の検出部により検出される温度が前記第２の検出部により検出される温度よりも低い場合、前記第１のファンを駆動し、前記熱電変換素子の前記第１の検出部により検出される温度が前記第２の検出部により検出される温度よりも高い場合、前記第２のファンを駆動するように前記切り替えを制御する、請求項３に記載の基地局装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つの熱電変換素子は、
前記筐体の内壁において、第１の検出部により検出される温度が第２の検出部により検出される温度よりも低くなる位置に取り付けた第１の熱電変換素子と、
前記筐体の内壁において、第１の検出部により検出される温度が第２の検出部により検出される温度よりも高くなる位置に取り付けた第２の熱電変換素子と、
を含む、請求項２乃至４のいずれか１項に記載の基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局装置に関するものであり、特に、装置の筐体内部の温度上昇を抑制する機構を備える基地局装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば携帯電話などの端末と通信を行う基地局装置は、屋外に設置されるタイプのものが多く、このような基地局装置は常に外気にさらされる状態で稼動させる必要がある。このため、基地局装置の筐体は密閉型の構造になっており、外部からの雨風などを防ぐことができるようになっている。
【０００３】
しかしながら、このような基地局装置は、その密閉型の構造により、基地局装置の筐体内部に発熱源が存在すると、発熱源から発生する熱が筐体内に蓄積されてしまう。一般に、基地局装置を安定稼動させるためには、筐体内部の温度が過度の高温にならないように、温度の上昇を抑える必要がある。にもかかわらず、基地局装置の筐体内部には、パワーアンプやＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)のようなプログラマブルロジックデバイスなどをはじめとして、多くの発熱源が存在する。
【０００４】
さらに、基地局装置の筐体内部に熱が蓄積する原因となるのは、筐体内部の発熱源だけに限られるものではない。例えば、基地局装置の筐体の外壁などに、筐体外部からの直射日光が照射されることにより、特に夏場など暑い季節には、筐体そのものがかなりの高温になることもある。このような場合、筐体自体の熱が筐体内部にも伝わり、その結果、筐体内部の温度も上昇してしまう。
【０００５】
特に、屋外に設置されるタイプの基地局装置は、通常は有人監視のない状態で稼動するため、熱によるトラブルを極力発生させることなく、安定稼動することが求められる。したがって、基地局装置の筐体内に蓄積する熱については、十分な対策を施す必要がある。現在、このような熱についての対策として、基地局装置の筐体内部にファンを設置して、このファンを回転駆動させることにより、空気などの気体を発熱源に吹き付けるのが最も単純かつ直接的な方策である。このように、空気などの気体を発熱源に吹き付けることにより、発熱源の熱を相当量奪い取ることができる。たとえ基地局装置が密閉型の構造であったとしても、その密閉された筐体内部でファンを駆動させて気体を流動させたり攪拌させたりすることにより、発熱源の発熱による筐体内部全体の温度上昇を抑えることができる。
【０００６】
このような、ファンを用いて基地局装置の筐体内部の温度上昇を抑制するための技術は、従来、数多く提案されている（例えば特許文献１および特許文献２参照）。
【０００７】
特許文献１に開示されている基地局装置は、装置の筐体内部にファンを設置することにより、熱対策を施している。この基地局装置は、装置本体の筐体を、変復調ユニットと、インタフェースユニットとの２つのユニットに分割することにより、基地局装置全体の放熱面積を増大させている。このような構造により、この基地局装置は、変復調ユニットおよびインタフェースユニットのそれぞれに備え付けるファンユニットの小型化、および軽量化を図っている。
【０００８】
また、特許文献２に開示されている基地局装置は、装置の筐体外部にファンを設置することにより、熱対策を施している。一般に、基地局装置の筐体内の発熱源で発生する熱は、筐体内部の空気の対流や、筐体を構成する材質の熱伝導を経て、筐体外部に放出される。したがって、特許文献２に開示の基地局装置は、筐体外部にファンを設置して筐体の外面（外壁）に風を当てることで、筐体の外面の温度が上昇しないようにしている。これにより、例えば金属などで構成される筐体の外面の温度上昇が抑えられ、基地局装置本体の内部で発生する熱を効率よく筐体外部に放出することができるため、結果として筐体内部の温度上昇を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−６２７６号公報
【特許文献２】特開平１１−１２１９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１および特許文献２に記載の技術によれば、基地局装置の筐体内部のファンにより発熱箇所に空気などを直接吹き付けたり、筐体外部のファンにより筐体外面に空気などを吹き付けたりすることにより、筐体内部の温度の上昇を抑えることができる。
【００１１】
しかしながら、このような技術において多くの場合に用いられているファンを回転駆動するためには、当然、駆動のための電力が必要になる。すなわち、基地局装置の筐体内部の温度の上昇を抑えるべくファンを回転駆動している間は、当該基地局装置は、常にファンの回転機構に電力を供給し続けなければならない。
【００１２】
近年、自然環境に対する意識の世界的な高まりを反映して、あらゆる企業が環境問題に配慮することが望まれている。それを受けて、無駄なエネルギーの消費を可能な限り低減させるという省エネルギーの思想も、かつてない程に重要視されている。このような事情のため、基地局装置の筐体内部の温度上昇を抑えるのに必要な電力であっても、その電力の消費を可能な限り低減させることが望ましい。また、基地局装置の筐体内部を冷却するのに必要な電力が低減すれば、その運用にかかるコストを抑えることもできる。このように、運用コストを低減することができれば、通信サービス事業者にとってメリットが大きいことは言うまでもない。
【００１３】
したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、筐体内部の温度上昇を抑制するための電力消費を低減することができる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】
【００１４】
上記目的を達成する請求項１に係る基地局装置の発明は、
筐体内に取り付けられた少なくとも１つの熱電変換素子と、
前記熱電変換素子が供給する電力によって駆動される冷却部と、
を備えることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の基地局装置において、
前記熱電変換素子は、前記筐体の内壁に取り付けられる第１の検出部と、当該筐体の内壁に接しない第２の検出部とを有し、前記第１の検出部が検出する温度と前記第２の検出部が検出する温度との差に応じて起電力を発生するものである。
【００１６】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の基地局装置において、
前記冷却部は、前記筐体の内部に取り付けた第１のファンと、前記筐体の外部に取り付けた第２のファンと、を含んで構成され、
前記熱電変換素子が発生する起電力の極性に応じて、前記第１のファンの駆動と前記第２のファンの駆動との切り替えを制御する制御部と、
をさらに備えるものである。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の基地局装置において、
前記制御部は、前記熱電変換素子の前記第１の検出部により検出される温度が前記第２の検出部により検出される温度よりも低い場合、前記第１のファンを駆動し、前記熱電変換素子の前記第１の検出部により検出される温度が前記第２の検出部により検出される温度よりも高い場合、前記第２のファンを駆動するように前記切り替えを制御するものである。
【００１８】
請求項５に係る発明は、請求項２乃至４のいずれか１項に記載の基地局装置において、
前記少なくとも１つの熱電変換素子は、
前記筐体の内壁において、第１の検出部により検出される温度が第２の検出部により検出される温度よりも低くなる位置に取り付けた第１の熱電変換素子と、
前記筐体の内壁において、第１の検出部により検出される温度が第２の検出部により検出される温度よりも高くなる位置に取り付けた第２の熱電変換素子と、
を含むものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の基地局装置によれば、ファンを駆動する電力を発生する熱電変換素子は、筐体の内壁において熱電変換素子が取り付けられた部位の温度と、筐体内部の温度との差によって起電力を発生する。したがって、本発明の基地局装置は、このようにして発生する起電力に基づく電力によってファンを駆動するため、筐体内部の温度上昇を抑制するための電力の消費を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施の形態に係る基地局装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】第２実施の形態に係る基地局装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】第２実施の形態に係る制御部によるファンの駆動の切り替えを説明する図である。
【図４】第２実施の形態に係るファン駆動切り替え処理を説明するフローチャートである。
【図５】第３実施の形態に係る基地局装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】第３実施の形態に係る制御部によるファンの駆動の切り替えを説明する図である。
【図７】第３実施の形態に係るファン駆動切り替え処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の本発明による各実施の形態は、携帯電話と無線通信を行う基地局装置を想定して説明する。しかしながら、本発明は、携帯電話と無線通信を行う基地局装置に限定されるものではなく、筐体内部の温度上昇を抑制する必要がある基地局装置であれば、任意の基地局装置に適用することができる。また、以下の説明においては、主として筐体内部の温度上昇の抑制に係る部分について説明し、データ通信などに係る基地局装置の通信機能については、従来技術のものを適用できるため、詳細な説明は省略する。
【００２２】
（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態に係る基地局装置を概略的に示す機能ブロック図である。第１実施の形態においては、本発明の基地局装置として最も基本的な構成の基地局装置１００について説明する。
【００２３】
図１に示すように、基地局装置１００は、ベースバンド部１０と、無線通信部２０と、アンテナ３０と、ペルチェ素子４０と、ファン５０と、筐体８０と、を備えている。この基地局装置１００は、屋外に設置するタイプの基地局装置であり、筐体８０によって密閉された構造を有している。この筐体８０は、外壁および内壁を有する。
【００２４】
ベースバンド部１０は、携帯電話の端末に送信する信号を符号化し、また携帯電話の端末から受信する信号を復号化する。無線通信部２０は、ベースバンド部１０により符号化した信号を、アンテナ３０を介して携帯電話の端末に送信するとともに、アンテナ３０を介して携帯電話の端末からの信号を受信する。アンテナ３０は、基地局装置１００からの信号を電波により携帯電話の端末に送信するとともに、携帯電話の端末からの電波を受信する。
【００２５】
ペルチェ素子４０は、熱を電気に変換する熱電変換素子を構成する。本実施の形態に係る熱電変換素子を構成するペルチェ素子については後述する。ファン５０は、ペルチェ素子４０に接続して、このペルチェ素子が発生する起電力に基づく電力により回転駆動する。筐体８０は、上述したように、基地局１００を密閉している。
【００２６】
ここで、本実施の形態に係る熱電変換素子を構成するペルチェ素子４０について、さらに説明する。ペルチェ素子とは、異なる２種類の金属または半導体（ｎ型とｐ型）を接合した素子構造を有している。このように、異なる金属または半導体を接合したものに電圧をかけると、接合点で熱の吸収・放出が発生する。これは、電流が片方の接点からもう一方の接点に流れるとき、一緒に熱も輸送されるためであり、このため片方の接点は冷却され、もう一方は温められる。このように、電圧が温度差に変換される現象はペルチェ効果（Peltier effect）と称され、ペルチエ効果またはペルティエ効果と記されることもある。
【００２７】
このような現象は、トムソン効果などとともに、熱電効果の一種として知られている。なお、ペルチェ素子は、異種の導体板を２枚張り合わせたものに限られるものではなく、２枚の導体板間にさらに半導体を挟んだものとすることもできる。
【００２８】
一方、このペルチェ素子を用いて、ペルチェ効果とは逆に、温度差を電位差に変換することもできる。２枚の導体板のうち、一方の導体板の温度が他方の導体板の温度よりも高くなると、導体板間に起電力が生じる。このため、起電力の生じた熱電変換素子の２枚の導体板のそれぞれに配線を接続すれば、この起電力に基づく電力を供給することが可能になる。このように、物体の温度差が電圧に直接変換される現象は、ゼーベック効果（Seebeck effect）として知られている。
【００２９】
本実施の形態に係る熱電変換素子を構成するペルチェ素子４０は、このゼーベック効果を利用して、温度差から電力を生じさせ、この電力を供給することによりファン５０を回転駆動する。以下、本実施の形態に係る熱電変換素子を構成するペルチェ素子４０において温度差を検出する２枚の導体板のうち、一方の導体板を第１の検出部（検出面）と称し、また他方の導体板を第２の検出部（検出面）と称する。
【００３０】
このため、本実施の形態では、図１に示すように、ペルチェ素子４０の第１の検出部を、筐体８０の内壁に取り付ける。この場合、第１の検出部を筐体８０の内壁に取り付けると、第２の検出部が筐体８０の内壁に接しない状態となる。つまり、第２の検出部は、筐体８０の内部に配された状態となる。このようにペルチェ素子４０を取り付けることにより、筐体８０の内壁のペルチェ素子４０が取り付けられた部位の温度と、筐体８０内部（に存在する空気などの気体）の温度との差によって起電力が発生する。したがって、ペルチェ素子４０は、この起電力により、ファン５０に電力を供給することができる。ペルチェ素子４０が供給する電力によりファン５０を回転駆動することで、筐体８０内の空気などの気体を対流または攪拌などすることにより、筐体８０内部の発熱源などに空気などの気体を吹き付けて、その熱を放散する。
【００３１】
筐体８０が熱伝導性を有する材料で構成される場合、筐体８０の外壁と内壁との間には熱伝導が生じるため、両者の間に大きな温度差は生じずに、ほぼ同じ温度になる。そのため、ペルチェ素子４０が有する面のうち筐体８０の内壁と接する面の温度は、実質的に、筐体８０の外壁面上の温度とほほ同じになる。また、ペルチェ素子４０が温度を検出する面のうち、筐体８０の内壁と接する面とは反対の面（つまり筐体８０の内側を向く面）の温度は、筐体８０内部の空間（空気などの気体）の温度とほぼ同じになる。したがって、ペルチェ素子４０は、筐体内部（の空間）の温度と、筐体８０の外壁面上の温度との間に温度差が生じている場合、この温度差によって起電力を発生して、ファン５０を回転駆動することができる。
【００３２】
このように、基地局装置１００は、直射日光の照射などにより、筐体８０外壁の温度が筐体８０内部よりも高くなっている場合、ファン５０を駆動することができる。また、基地局装置１００は、筐体８０内部の温度が、発熱源などの原因により、筐体８０外部よりも高くなっている場合も、ファン５０を駆動することができる。なお、ファン５０を駆動して基地局装置１００の内部温度の上昇を抑制するに際し、ペルチェ素子４０の供給する電力が十分でない場合、例えば他のペルチェ素子を追加して、ファン５０を回転駆動させる電力を増大させることもできる。また、本実施の形態による温度上昇を抑制する機構を、従来技術による冷却機構に付加して設置しても、従来の冷却機構のみの場合に比して、必要な消費電力を低減することができる。
【００３３】
（第２実施の形態）
次に、本発明の第２実施の形態に係る基地局装置を説明する。第２実施の形態に係る基地局装置は、上述した第１実施の形態に係る基地局装置１００の構成の一部を変更するものである。したがって、第１実施の形態に係る基地局装置１００と同じ説明は、適宜省略する。
【００３４】
図２は、本発明の第２実施の形態に係る基地局装置の概略構成を示す機能ブロック図である。図２に示す第２実施の形態に係る基地局装置２００は、ベースバンド部１０と、無線通信部２０と、アンテナ３０とを含む構成については、第１実施の形態による基地局装置１００と同じである。基地局装置２００は、第１のファンであるファン５０Ａおよび第２のファンであるファン５０Ｂの２つのファンを含み、さらに制御部６０を備えている。第２実施の形態においては、ペルチェ素子４０は制御部６０に接続して、ファン５０Ａおよび５０Ｂも、それぞれ制御部６０に接続する。また、第２実施の形態においても、第１実施の形態と同様に、ペルチェ素子４０の第１の検出部を、筐体８０の内壁に取り付ける。
【００３５】
図２に示すように、第２実施の形態においては、ファン５０Ａを筐体８０の内部に取り付けて、この筐体８０の内部の気体を流動させる。すなわち、ファン５０Ａは、回転駆動することにより、筐体８０の内部の空気などの気体を対流または攪拌させる。このようにして、筐体８０内部の発熱源などに空気などの気体を吹き付けて、その熱を奪うため、筐体８０の内部の温度が上昇するのを抑制することができる。
【００３６】
さらに、ファン５０Ｂを筐体８０の外部に取り付けて、この筐体８０の外壁に近接する気体を流動させる。すなわち、ファン５０Ｂは、回転駆動することにより、筐体８０の外壁上に存在する空気などの気体を対流または攪拌させる。このようにして、筐体８０の外壁上に存在する空気などの気体を吹き付けて外壁の熱を奪うため、筐体８０の外壁の温度が上昇するのを抑制することができる。これにより、筐体８０の外壁の熱が熱伝導により内壁まで伝導して筐体８０内部の温度を上昇させるのを抑制する。
【００３７】
また、第２実施の形態においては、ペルチェ素子４０を制御部６０に接続して、このペルチェ素子４０が発生する起電力による電力を、制御部６０に入力する。制御部６０は、入力された電力を、ファン５０Ａまたはファン５０Ｂのどちらに供給するかの切り替えを制御する。すなわち、制御部６０は、ペルチェ素子４０が発生する起電力の極性に応じて、第１のファンであるファン５０Ａの駆動と、第２のファンであるファン５０Ｂの駆動と、の切り替えを制御する。
【００３８】
ここで、制御部６０が行う制御動作について、さらに説明する。図３は、ペルチェ素子４０、ファン５０Ａおよびファン５０Ｂ、ならびに制御部６０の接続の態様を概略的に示す図である。図３に示すように、ペルチェ素子４０は、発生する起電力による電力を供給するために、起電力が発生する電極からの出力を制御部６０に接続する。ファン５０Ａおよびファン５０Ｂのそれぞれは、制御部６０から電力の供給を受けるために、正極および負極の各端子を制御部６０に接続する。
【００３９】
図３に示す制御部６０は、その内部に電圧比較器およびスイッチを備えており、ペルチェ素子４０が発生する起電力の極性に応じて、ペルチェ素子４０の電力がファン５０Ａまたはファン５０Ｂのいずれかに供給されるように、電力供給の切り替えを行う。具体的には、制御部６０は、ペルチェ素子４０が発生する起電力が例えば正極性である場合、ファン５０Ａを駆動し、一方ペルチェ素子４０が発生する起電力が例えば逆の極性である負極性の場合、ファン５０Ｂを駆動するように制御する。
【００４０】
ペルチェ素子４０が検出する温度差により発生する起電力の極性と、この極性に応じて駆動されるファンとの関係は、制御部６０において次のように制御の設定をするのが好適である。すなわち、制御部６０は、ペルチェ素子４０の第１の検出部により検出される温度が、第２の検出部により検出される温度よりも低い場合、ファン５０Ａを駆動するように制御する。具体的には、筐体８０の内部の空間（空気などの気体）の温度が、筐体８０の外部（実際は筐体８０の外壁の温度が熱伝導した内壁）の温度より高い場合、筐体８０の内部に取り付けたファン５０Ａを駆動するように設定する。このような設定により、筐体８０の内部に存在する発熱源の作用により筐体８０の内部の温度が上昇した場合、筐体８０内部のファン５０Ａが駆動されるため、内部の気体が流動されて、筐体８０内部の温度の上昇を抑制することができる。
【００４１】
一方、制御部６０は、ペルチェ素子４０の第１の検出部により検出される温度が、第２の検出部により検出される温度よりも高い場合、ファン５０Ｂを駆動するように制御する。具体的には、筐体８０の外部（実際は筐体８０の外壁の温度が熱伝導した内壁）の温度が、筐体８０の内部の空間（空気などの気体）の温度より高い場合、筐体８０の外部に取り付けたファン５０Ｂを駆動するように設定する。このような設定により、筐体８０の外部からの直射日光の照射などにより筐体８０の外壁の温度が上昇した場合、筐体８０外部のファン５０Ｂが駆動されるため、外壁に近接する気体が流動されて、筐体８０の外壁の温度の上昇を抑制することができる。これにより、筐体８０の外壁の温度が熱伝導して筐体８０内部の温度を上昇させるのを抑制することができる。
【００４２】
上述した設定は、制御部６０におけるスイッチの接続の構成を変更することにより行うことができる。また、ペルチェ素子４０を筐体８０の内壁に設置するにあたり、発生する起電力の極性を考慮して、筐体８０の内壁に接するペルチェ素子４０の面を適宜選定することにより、駆動するファンを切り替える制御を変更することもできる。
【００４３】
図４は、電圧比較器およびスイッチを備える制御部６０による制御を説明するフローチャートである。本実施の形態による制御部６０における制御が開始すると、まず、制御部６０は、ペルチェ素子４０の起電力を検出し（ステップＳ２１）、その起電力の極性が正か負かを判定する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２にて、ペルチェ素子４０の起電力の極性が、例えば正とする所定の極性であると判定された場合、制御部６０は、ファン５０Ａに電力を供給することにより当該ファン５０Ａを駆動する（ステップＳ２３）。一方、ステップＳ２２にて、ペルチェ素子４０の起電力の極性が、例えば負とする所定の極性と逆の極性であると判定された場合、制御部６０は、ファン５０Ｂに電力を供給することにより当該ファン５０Ｂを駆動する（ステップＳ２４）。
【００４４】
このようにして、制御部６０は、ペルチェ素子４０が発生する起電力の極性に応じて、ファン５０Ａの駆動と、ファン５０Ｂの駆動と、の切り替えを制御する。したがって、第２実施の形態に係る基地局装置２００は、筐体８０の内部の温度の方が外部の温度よりも高い場合にも、また筐体８０の外部の温度の方が内部の温度よりも高い場合にも、温度上昇を抑制すべき箇所のファンを適切に駆動させることができる。すなわち、基地局装置２００は、筐体８０の内外にて温度差が生じている限り、温度上昇を抑制すべき箇所のファンを駆動させることができる。
【００４５】
（第３実施の形態）
次に、本発明の第３実施の形態に係る基地局装置を説明する。第３実施の形態に係る基地局装置は、上述した第２実施の形態に係る基地局装置２００の構成の一部を変更するものである。したがって、２実施の形態に係る基地局装置２００と同じ説明は、適宜省略する。
【００４６】
図５は、本発明の第３実施の形態に係る基地局装置の概略構成を示す機能ブロック図である。図５に示す第３実施の形態に係る基地局装置３００は、ベースバンド部１０と、無線通信部２０と、アンテナ３０とを含む構成については、第２実施の形態による基地局装置２００と同じである。基地局装置３００は、第１のファンであるファン５０Ａおよび第２のファンであるファン５０Ｂの２つのファンを備えている。また、基地局装置３００は、第１の熱電変換素子を構成するペルチェ素子４０Ａおよび第２の熱電変換素子を構成するペルチェ素子４０Ｂの２つのペルチェ素子を備えている。さらに、基地局装置３００は制御部７０も備えている。第３実施の形態においては、ペルチェ素子４０Ａおよびペルチェ素子４０Ｂは、それぞれ制御部７０に接続して、ファン５０Ａおよびファン５０Ｂも、それぞれ制御部７０に接続する。
【００４７】
図５に示すように、基地局装置３００において、ファン５０Ａおよびファン５０Ｂの２つのファンの設置態様は、第２実施の形態による基地局装置２００とほぼ同様とすることができる。すなわち、ファン５０Ａを筐体８０の内部に取り付けて、この筐体８０の内部の気体を流動させる。また、ファン５０Ｂを筐体８０の外部に取り付けて、この筐体８０の外壁に近接する気体を流動させる。
【００４８】
第３実施の形態においては、上述したように、ペルチェ素子４０Ａおよびペルチェ素子４０Ｂの２つのペルチェ素子は、それぞれ制御部７０に接続する。これら２つのペルチェ素子４０Ａおよび４０Ｂは、同じものを２つ用いることも、異なる種類のものを用いることもできる。ペルチェ素子４０Ａおよび４０Ｂの一方または双方は、任意の熱電変換素子とすることができる。
【００４９】
第３実施の形態に係るペルチェ素子４０Ａおよび４０Ｂにおいては、それらの第１の検出部を、それぞれ筐体８０の内壁に取り付ける。しかしながら、第１のペルチェ素子４０Ａと、第２のペルチェ素子４０Ｂとは、筐体８０の内壁において、互いに離間して位置付ける（すなわち２つのペルチェ素子４０Ａおよび４０Ｂが隣接しないように取り付ける）。このように、ペルチェ素子４０Ａおよび４０Ｂを互いに離間させて位置付ける位置は、筐体８０の内壁において、なるべく温度差が大きくなるような箇所が望ましい。
【００５０】
このため、まず、ペルチェ素子４０Ａは、筐体８０の内壁において、ペルチェ素子４０Ａの第１の検出部により検出される温度が、ペルチェ素子４０Ａの第２の検出部により検出される温度よりも低くなるような位置に取り付ける。具体的には、図５に示すように、筐体８０の内壁においてペルチェ素子４０Ａを取り付ける位置は、ペルチェ素子４０Ａを取り付ける位置に対応する筐体８０の外壁が、建物の壁面４００などのように、比較的低温になる部位に接する位置にする。建物の壁面４００は、その材料がコンクリート等である場合、季節によらず比較的低温である。
【００５１】
このように、基地局装置３００を設置する際に建物の壁面４００などに接触させる場合、その接触面に対応する筐体８０の内壁の部位にペルチェ素子４０Ａを位置付ける。これにより、筐体８０の内壁においてペルチェ素子４０Ａが取り付けられる部位の温度は、常に比較的低温に保たれる。
【００５２】
一方、ペルチェ素子４０Ｂは、筐体８０の内壁において、ペルチェ素子４０Ｂの第１の検出部により検出される温度が、ペルチェ素子４０Ｂの第２の検出部により検出される温度よりも高くなるような位置に取り付ける。具体的には、図５に示すように、筐体８０の内壁においてペルチェ素子４０Ｂを取り付ける位置は、例えば、ペルチェ素子４０Ｂを取り付ける位置に対応する筐体８０の外壁が、太陽５００からの直射日光の照射を受けるような比較的高温になる部位に接する位置にする。筐体８０の外壁において、太陽５００からの直射日光を受ける部位は、太陽光の照射による熱が蓄積するため、直射日光の照射を受けている間は常に比較的高温になり、場合によっては相当な高温になることもある。
【００５３】
このように、基地局装置３００を設置する際に建物の壁面４００などに接触させる場合、ペルチェ素子４０Ｂは、建物の壁面４００と接触する面に対応する筐体８０の内壁の部位から離間して、筐体８０の内壁において比較的高温になり易い部位に位置付ける。これにより、筐体８０の内壁においてペルチェ素子４０Ｂを取り付けた部位の温度は、常に比較的高温に保たれる。上述したような位置にペルチェ素子４０Ａおよび４０Ｂをそれぞれ取り付けることにより、筐体８０の内壁のペルチェ素子４０Ａおよび４０Ｂをそれぞれ取り付けた部位の温度と、筐体８０内部（に存在する空気などの気体）の温度との差によって、それぞれの起電力が発生する。
【００５４】
なお、上述したように、基地局装置３００の筐体８０においてペルチェ素子４０Ｂを取り付ける位置は、筐体８０内部と比べてなるべく高温になる位置にするのが好適である。したがって、ファン５０Ｂを取り付ける際には、図５に示すように、筐体８０において、内壁にペルチェ素子４０Ｂを取り付けた位置とは離間した位置の外壁に対して、ファン５０Ｂが空気などの気体を吹き付ける位置に取り付けるのが好適である。このような位置にファン５０Ｂおよびペルチェ素子４０Ｂを取り付けることにより、ペルチェ素子４０Ｂが温度を検出する箇所に空気などの気体が吹き付けられて、ペルチェ素子４０Ｂが利用すべき温度を抑制してしまう不都合を回避することができる。
【００５５】
上述したように、ペルチェ素子４０Ａおよび４０Ｂが発生する起電力に基づく電力は、それぞれ制御部７０に入力する。制御部７０は、入力されたそれぞれの電力を、ファン５０Ａまたはファン５０Ｂのどちらに供給するかの切り替えを制御する。すなわち、第３実施の形態において、制御部７０は、ペルチェ素子４０Ａおよび４０Ｂが発生するそれぞれの起電力の極性に応じて、第１のファンであるファン５０Ａの駆動と、第２のファンであるファン５０Ｂの駆動と、の切り替えを制御する。
【００５６】
ここで、制御部７０が行う制御動作について、さらに説明する。図６は、ペルチェ素子４０Ａおよび４０Ｂ、ファン５０Ａおよび５０Ｂ、ならびに制御部７０の接続の態様を概略的に示す図である。図６に示すように、ペルチェ素子４０Ａおよび４０Ｂは、発生するそれぞれの起電力による電力を供給するために、起電力が発生するそれぞれの電極からの出力を制御部７０に接続する。ファン５０Ａおよびファン５０Ｂのそれぞれは、制御部７０を介して、電力の供給をペルチェ素子４０Ａおよび４０Ｂのそれぞれから受けることができるように、正極および負極の各端子を制御部７０に接続する。
【００５７】
図６に示す制御部７０は、第２実施の形態で説明した基地局装置２００の制御部６０と同様に、その内部に電圧比較器およびスイッチを備えている。基地局装置３００の制御部７０は、ペルチェ素子４０Ａおよび４０Ｂがそれぞれ発生する起電力の極性に応じて、これらの一方または双方の電力が、ファン５０Ａまたはファン５０Ｂのいずれか一方または両方に供給されるように、電力供給の切り替えを行う。
【００５８】
具体的には、制御部７０は、ペルチェ素子４０Ａが発生する起電力が例えば正極性である場合、ファン５０Ａを駆動し、一方ペルチェ素子４０Ａが発生する起電力が例えば逆の極性である負極性の場合、ファン５０Ｂを駆動するように制御する。また、この場合、制御部７０はさらに、ペルチェ素子４０Ｂが発生する起電力が例えば負極性である場合、ファン５０Ａを駆動し、一方ペルチェ素子４０Ｂが発生する起電力が例えば逆の極性である正極性の場合、ファン５０Ｂを駆動するように制御する。
【００５９】
なお、図６に示す上述した接続による設定の態様は、例の１つに過ぎず、他にも各種の設定の態様が考えられる。第２実施の形態と異なるところは、第３実施の形態においては、ペルチェ素子４０Ａおよび４０Ｂの２つのペルチェ素子を備えることにより、ファンに供給する電力を増大できるのみならず、筐体８０の多様な温度変化に対応できることにある。
【００６０】
例えば、制御部７０は、ペルチェ素子（４０Ａおよび／または４０Ｂ）の第１の検出部により検出される温度が、第２の検出部により検出される温度よりも低い場合、ファン５０Ａを駆動するように制御する。すなわち、制御部７０は、筐体８０の内部の空間（空気などの気体）の温度が、建物の壁面４００（実際は建物の壁面４００の温度が筐体８０の外壁から熱伝導した内壁）の温度より高い場合、筐体８０の内部に取り付けたファン５０Ａを駆動するように制御する。この場合、ペルチェ素子４０Ａは、筐体８０の内部の温度が上昇した場合、常に比較的低温に保たれる建物の壁面４００との温度差により電位差を発生し、この電位差に基づく電力を、制御部７０を介してファン５０Ａに供給する。このような設定により、筐体８０の内部に存在する発熱源の作用により筐体８０の内部の温度が上昇した場合、筐体８０内部のファン５０Ａが駆動されるため、内部の気体が流動されて、筐体８０内部の温度の上昇を抑制することができる。
【００６１】
また、制御部７０は、ペルチェ素子（４０Ａおよび／または４０Ｂ）の第１の検出部により検出される温度が、第２の検出部により検出される温度よりも高い場合、ファン５０Ｂを駆動するように制御する。すなわち、制御部７０は、例えば太陽５００からの直射日光を受ける筐体８０の外部（実際は筐体８０の外壁の温度が熱伝導した内壁）の温度が、筐体８０の内部の空間（空気などの気体）の温度より高い場合、筐体８０の外部に取り付けたファン５０Ｂを駆動するように制御する。この場合、ペルチェ素子４０Ｂは、太陽５００からの直射日光を受けて筐体８０の外壁の温度が上昇した場合、筐体８０の内部の温度との温度差により電位差を発生し、この電位差に基づく電力を、制御部７０を介してファン５０Ｂに供給する。このような設定により、筐体８０の外部からの直射日光の照射などにより筐体８０の外壁の温度が上昇した場合、筐体８０外部のファン５０Ｂが駆動されるため、外壁に近接する気体が流動されて、筐体８０の外壁の温度の上昇を抑制することができる。これにより、筐体８０の外壁の温度が熱伝導して筐体８０内部の温度を上昇させるのを抑制することができる。
【００６２】
また、本実施の形態においては、筐体８０の内壁に複数のペルチェ素子（４０Ａおよび４０Ｂ）を設置するため、以下のようなモードで動作させることもできる。
１．ペルチェ素子４０Ａおよびペルチェ素子４０Ｂが、両方とも筐体外部に設置したファン５０Ｂを駆動するモード
２．ペルチェ素子４０Ａおよびペルチェ素子４０Ｂが、両方とも筐体内部に設置したファン５０Ａを駆動するモード
以上の場合には、複数のペルチェ素子（４０Ａおよび４０Ｂ）により１つのファンを駆動させるため、１つのペルチェ素子を用いた場合よりも大きな電力でファンを駆動させる効果が期待できる。
【００６３】
さらに、以下のように、各ペルチェ素子が、それぞれ駆動する１つのファンを予め定めておく動作モードも考えられる。
３．ペルチェ素子４０Ｂは筐体外部に設置したファン５０Ｂを駆動し、ペルチェ素子４０Ａは筐体内部に設置したファン５０Ａを駆動するモード
４．ペルチェ素子４０Ｂは筐体内部に設置したファン５０Ａを駆動し、ペルチェ素子４０Ａは筐体外部に設置したファン５０Ｂを駆動するモード
これらの動作モードの設定は、制御部７０における配線の接続態様を変更したり、また制御部７０における切り替えの設定を変更することにより行うことができる。
【００６４】
図７は、電圧比較器およびスイッチを備える制御部７０による制御の一例を説明するフローチャートである。本実施の形態による制御部７０における制御が開始すると、まず、制御部７０は、ペルチェ素子４０Ａの起電力を検出し（ステップＳ３１）、その起電力の極性が正か負かを判定する（ステップＳ３２）。ステップＳ３２にて、ペルチェ素子４０Ａの起電力の極性が、例えば正とする所定の極性であると判定された場合、制御部７０は、ファン５０Ａに電力を供給することにより当該ファン５０Ａを駆動する（ステップＳ３３）。一方、ステップＳ３２にて、ペルチェ素子４０Ａの起電力の極性が、例えば負とする所定の極性と逆の極性であると判定された場合、制御部７０は、ファン５０Ｂに電力を供給することにより当該ファン５０Ｂを駆動する（ステップＳ３４）。
【００６５】
次に、制御部７０は、ペルチェ素子４０Ｂの起電力を検出し（ステップＳ３５）、その起電力の極性が正か負かを判定する（ステップＳ３６）。ステップＳ３６にて、ペルチェ素子４０Ｂの起電力の極性が、例えば正とする所定の極性であると判定された場合、制御部７０は、ファン５０Ａにさらに電力を供給することにより当該ファン５０Ａを駆動する（ステップＳ３７）。一方、ステップＳ３６にて、ペルチェ素子４０Ｂの起電力の極性が、例えば負とする所定の極性と逆の極性であると判定された場合、制御部７０は、ファン５０Ｂにさらに電力を供給することにより当該ファン５０Ｂを駆動する（ステップＳ３８）。
【００６６】
このように、本実施の形態では、複数のペルチェ素子を用いて複数のファンを駆動することにより、基地局装置３００の筐体８０における各部位の多様な温度差に対応して電位差を発生させる。これにより、基地局装置３００は、ファン５０Ａおよび５０Ｂを駆動する電力を供給する能力を高めることができるため、筐体８０内部の温度を上昇させるのを一層抑制することができる。
【００６７】
本発明によれば、基地局装置の筐体内部と外部との温度差を利用してファンを駆動するため、基地局装置の筐体内部の温度上昇を抑制するに際し、消費電力を低減できるという効果がある。例えば、寒暖が激しく変動する場所などにおいては、本発明は、特に顕著な効果が期待できる。また、基地局装置の筐体における温度差から発生する起電力の極性によって駆動するファンを切り替えるため、筐体内部の温度を効率良く下げる効果も有する。
【００６８】
本発明による基地局装置１００，２００，３００の筐体８０内に充填する気体は、空気の他、不活性ガスや窒素など、筐体８０内部の温度上昇を抑制するのに好適な種々の気体にすることができる。
【００６９】
本発明による措置のみを、単独で基地局装置の温度上昇の抑制に適用することも当然できるが、例えば温度上昇の抑制に対する補助的な措置として適用することもできる。すなわち、従来用いられている通常の冷却機構を有する基地局装置に、本発明をさらに適用することにより、本来必要なはずの消費電力を著しく低減する効果が期待できる。
【００７０】
なお、本発明は、上述した各実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変更または変形が可能である。特に、上述した、発明を実施するための形態の説明においては、基地局装置の筐体内部の温度上昇を抑制することに係る部分について主眼を置いて説明したものである。したがって、温度上昇の抑制に係る部分以外の、例えば通信機能に係る部分などの構成や設置態様などは、当業者であれば適宜変更を加えて実施することができる。また、各実施の形態において説明した本発明の種々の特徴を、各実施の形態に拘泥されることなく、適宜組合わせて適用することもできることに留意すべきである。
【００７１】
上述した各実施の形態においては、ペルチェ素子が１つまたは２つの場合について、さらにファンも１つまたは２つの場合について説明したが、これらペルチェ素子およびファンの個数は、３つ以上の任意の個数にすることもできる。特に、ペルチェ素子のような熱電変換素子の設置については、設置する個数および設置位置を適宜変更することにより、筐体内部の温度上昇の抑制についての効果を種々変更することができる。熱電変換素子を同じような位置に複数設置すれば、ファンに供給できる電力を増大させることができる。また、複数の熱電変換素子を、大きな温度差を検知し得る部位に設置することにより、大きな起電力を発生することもできる。また、基地局装置の筐体を設置する場所や、温度差が大きくなる時間帯などを考慮して、熱電変換素子を設置する位置や個数を調整することにより、本発明の効果を一層高めることができる。
【符号の説明】
【００７２】
１０  ベースバンド部
２０  無線通信部
３０  アンテナ
４０，４０Ａ，４０Ｂ  ペルチェ素子
５０，５０Ａ，５０Ｂ  ファン
６０，７０  制御部
８０  筐体
１００，２００，３００  基地局装置
【図１】
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【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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