(57)【要約】【課題】外部が劣悪な環境に設置された場合でも、頻繁なメンテ作業を必要としない熱交換装置を提供することを目的とする。【解決手段】本体ケース１４内において室外側吸気口８と室外側吹出口９を連通させた室外側主風路２４と、室内側吸気口１９および室内側吹出口２０を連通させた室内側風路２６と、室外側主風路２４、室内側風路２６に介在させ、室外側主風路２４内の空気と室内側風路２６内の空気の熱交換を行わせる熱交換器２２と、室外側主風路２４に介在させた室外側送風機１５と、室内側風路２６に介在させた室内側送風機２３とを備え、室外側主風路２４内の室外側吸気口８と熱交換器２２の間に静電分離装置１８を設け、静電分離装置１８により室外側吸気口８から吸込んだ外気を２風路に分離し、一方の風路は熱交換器２２に接続され、他方の風路は屋外に外気を排出する構成。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外側吸気口、室内側吸気口と、室外側吹出口、室内側吹出口とを有する本体ケースと、
この本体ケース内において前記室外側吸気口と室外側吹出口を連通させた室外側風路と、
前記本体ケース内において前記室内側吸気口と室内側吹出口を連通させた室内側風路と、
前記室外側風路、前記室内側風路に介在させ、前記室外側風路内の空気と前記室内側風路内の空気の熱交換を行わせる熱交換器と、
前記室外側風路に介在させた前記室外側送風機と、
前記室内側風路に介在させた前記室内側送風機とを備え、
前記室外側風路内の前記室外側吸気口と前記熱交換器の間に静電分離装置を設け、
この静電分離装置により前記室外側吸気口から吸込んだ外気を２風路に分離し、
一方の風路は前記熱交換器に接続され、他方の風路は屋外に外気を排出する構成とした熱交換装置。
【請求項２】
他方の風路内に分離送風機を設け、
他方の風路から屋外に外気を排出する排気口を、前記室外側吸気口と前記室外側吹出口が設けられた前記本体ケースの同一側面に設けた構成とした請求項１記載の熱交換装置。
【請求項３】
排気口は、室外側吸気口と室外側吹出口の間に設けるとともに、前記室外側吸気口と前記室外側吹出口の位置から水平方向にずらした位置に設けたことを特徴とする請求項１または２記載の熱交換装置。
【請求項４】
静電分離装置は、
上流側に設けた、外気に含まれる塵埃を帯電させる荷電極と接地極、
その下流側に設けた、帯電した塵埃と同極に帯電させた反発極と、塵埃を含んだ外気と塵埃を含まない外気に分離する分離部で構成した請求項１から３のいずれか一つに記載の熱交換装置。
【請求項５】
発熱体を収納したキャビネットと、このキャビネットの開口部に装着された請求項１から４のいずれか一つに記載の熱交換装置と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、熱交換装置とそれを用いた発熱体収納装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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次のような構成をとっている。
【０００３】
すなわち、発熱体となる送・受信機を収納したキャビネットと、このキャビネットの開口部に装着された熱交換装置とを備えた構成となっていた。そして、熱交換装置の構造としては、例えば下記のような構成となっていた。
【０００４】
すなわち、外気用の第１吸気口と第１吹出口およびキャビネット内用の第２吸気口および第２吹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外気用の第１の送風機およびキャビネット内用の第２の送風機と、前記本体ケース内において室外空気とキャビネット内空気との熱交換を行う熱交換器とを備えた構成となっていた。（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１７０１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の熱交換装置においては、上記のように、送・受信機からの発熱により温められたキャビネット内空気と室外空気とが熱交換器内を通過することによる熱交換によりキャビネット内空気の冷却を行っていた。
【０００７】
しかし、例えば、外部環境が多くの砂塵等を含む劣悪な場合には、外気用の第１吸気口から吸込んだ砂塵が熱交換器内に堆積してしまい、熱交換器の清掃等のメンテ作業が頻繁に必要となる課題があった。
【０００８】
また、外気用の第１吸気口に清浄フィルタを設けた場合でも、この清浄フィルタの清掃等のメンテ作業が頻繁に必要となる課題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、外部が劣悪な環境に設置された場合でも、頻繁なメンテ作業を必要としない熱交換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】
【００１０】
そして、この目的を達成する為に本発明は、室外側吸気口、室内側吸気口と、室外側吹出口、室内側吹出口とを有する本体ケースと、この本体ケース内において前記室外側吸気口と室外側吹出口を連通させた室外側風路と、前記本体ケース内において前記室内側吸気口と室内側吹出口を連通させた室内側風路と、前記室外側風路、前記室内側風路に介在させ、前記室外側風路内の空気と前記室内側風路内の空気の熱交換を行わせる熱交換器と、前記室外側風路に介在させた前記室外側送風機と、前記室内側風路に介在させた前記室内側送風機とを備え、前記室外側風路内の前記室外側吸気口と前記熱交換器の間に静電分離装置を設け、この静電分離装置により前記室外側吸気口から吸込んだ外気を２風路に分離し、一方の風路は前記熱交換器に接続され、他方の風路は屋外に外気を排出する構成とした熱交換装置であり、これにより、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、室外側吸気口、室内側吸気口と、室外側吹出口、室内側吹出口とを有する本体ケースと、この本体ケース内において前記室外側吸気口と室外側吹出口を連通させた室外側風路と、前記本体ケース内において前記室内側吸気口と室内側吹出口を連通させた室内側風路と、前記室外側風路、前記室内側風路に介在させ、前記室外側風路内の空気と前記室内側風路内の空気の熱交換を行わせる熱交換器と、前記室外側風路に介在させた前記室外側送風機と、前記室内側風路に介在させた前記室内側送風機とを備え、前記室外側風路内の前記室外側吸気口と前記熱交換器の間に静電分離装置を設け、この静電分離装置により前記室外側吸気口から吸込んだ外気を２風路に分離し、一方の風路は前記熱交換器に接続され、他方の風路は屋外に外気を排出する構成とした熱交換装置であるので、外部が劣悪な環境に設置された場合でも、頻繁なメンテ作業を必要としない。
【００１２】
すなわち、静電分離装置により、外部から吸込んだ外気を、塵埃を含んだ外気と塵埃を含まない外気に分離し、塵埃を含んだ外気は外部に排出するようにしたので、本体ケース内の熱交換器等の構成部品が塵埃で汚染されず、頻繁な内部清掃等のメンテ作業の必要はなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１の発熱体収納装置の設置例を示す斜視図
【図２】同発熱体収納装置の内部の概略斜視図
【図３】同熱交換装置の分解斜視図
【図４】同熱交換装置の室外側主風路を示す概略斜視図
【図５】同熱交換装置の室外側分離風路を示す概略斜視図
【図６】同熱交換装置の室内側風路を示す概略斜視図
【図７】同静電分離装置の拡大斜視図
【図８】同静電分離装置の分離作用を示すイメージ図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
（実施の形態１）
図１、図２において、ビルディング１の屋上２には携帯電話の基地局として発熱体収納装置３が設けられている。発熱体収納装置３は箱状のキャビネット４とこのキャビネット４内に設けた通信機器５とキャビネット４の前面開口部にドアのごとく開閉自在に設けた熱交換装置６とにより構成されている（図１においては、閉鎖した図を示している）。
【００１６】
熱交換装置６の構成を図３、図４を用いて説明する。
【００１７】
図３は、本実施の形態における熱交換装置６を部品に分解して示したものである。熱交換装置６は、前面から、室外側吸気口８、室外側吹出口９および排気口１０を有するドアカバー７と、このドアカバー７の３つの開口を区画する前面カバー１１と、そしてドアカバーと前面カバーの間には、室外側吹出口９および排気口１０に連通している風向可変のルーバー１２ａ、１２ｂと、室外側吸気口８に連通している粗塵フィルタ１３を備えている。
【００１８】
さらに、その後方には、本体外郭１４内に、上から室外側送風機１５、制御盤１６、分離送風機１７、静電分離装置１８を有し、室内側吸気口１９および室内側吹出口２０を有する背面カバー２１との間には、上から、熱交換器２２と室内側送風機２３を備えている。
【００１９】
本体ケースは、ドアカバー７と、前面カバー１１と、本体外郭１４と、背面カバー２１とで構成されている。
【００２０】
図４は室外側主風路、図５は室外側分離風路、図６は室内側風路の各構成を示している。
【００２１】
図４、図５に示すように、室外側風路は、室外側主風路２４と室外側分離風路２５に静電分離装置１８で分けられている。
【００２２】
図４に示すように、室外側主風路２４は、室外側吸気口８、静電分離装置１８、熱交換器２２、室外側送風機１５、ルーバー１２ａ、室外側吹出口９を通過する風路である。
【００２３】
図５に示すように、室外側分離風路２５は、室外側吸気口８、静電分離装置１８、分離送風機１７、ルーバー１２ｂ、排気口１０を通過する風路である。
【００２４】
図６に示すように、室内側風路２６は、室内側吸気口１９、熱交換器２２、室内側送風機２３、室内側吹出口２０を通過する風路である。
【００２５】
ここで、排気口１０は、ここからの排気が室外側吸気口８から短絡的に吸込まれないように、上下方向の中央より上側で、室外側吸気口８とは水平方向にずらした位置に設けている。
【００２６】
次に、図７を用いて、本願の特徴である静電分離装置１８の構成を説明する。
【００２７】
図７に示すように、静電分離装置１８は、室外側分離風路２５の上流側に、荷電極として針状荷電極２７と接地極２８を複数交互に一定間隔で配置し、帯電部を構成する。この帯電部の下流側に反発極２９を、針状荷電極２７の下流側、すなわち接地極２８間の略中央位置に複数一定間隔で配置している。
【００２８】
また、反発極２９間の略中央部には、帯電部の接地極２８と同様の接地極２８ａを設けている。この反発極２９間の接地極２８ａは、帯電部の接地極２８と一体で設けてもよい。荷電極としては、針状以外に放電線と呼ばれる線状のものも使用できる。
【００２９】
さらに、下流側には、複数の平行板３０とこの平行板３０間の一つ置きに遮蔽板３１を有する分離部３２が設けられ、各反発極２９の下流側は、２つの平行板３０とその間の遮蔽板３１により熱交換器２２へ向かう室外側主風路２４となり、各接地極２８ａの下流側は、２つの平行板３０の間から分離送風機１７へ向かう室外側分離風路２５となっている。
【００３０】
上記構成において、熱交換装置６は、キャビネット４内の室内側吸気口１９から吸込んだ通信機器５の発熱により加熱された空気を、室外側吸気口８から吸込んだ外気と、熱交換器２２内で熱交換することにより冷却し、室内側吹出口２０からキャビネット４内へ吹出すことにより、キャビネット４内の温度上昇を抑えることができる。
【００３１】
このとき、外部環境が多くの砂塵等を含む劣悪な場合には、室外側吸気口８から吸込んで粗塵フィルタ１３だけでは取りきれない砂塵が熱交換器２２内に堆積してしまい、熱交換が有効に行われなくなる。この問題を解決するのが、本願の特徴である静電分離装置１８である。
【００３２】
すなわち、室外側吸気口８から吸込まれた空気が含む粗塵フィルタ１３を通過した砂塵等が、静電分離装置１８の針状荷電極２７と接地極２８間を通過するときに帯電され、帯電した塵埃と同極に帯電させた反発極２９から遠ざかろうとするため、分離部３２で、熱交換器２２へ向かう室外側主風路２４と、分離送風機１７へ向かう室外側分離風路２５に分離されるのである。
【００３３】
以下、この分離の仕組みを図８を用いて、詳細に説明する。
【００３４】
図示しない電源部から、接地極２８をアースして針状荷電極２７に−６〜−１０ｋＶ（本実施形態では−８ｋＶ）の電圧を印加してコロナ放電を発生させる。このコロナ放電により、針状荷電極２７の先端から飛び出す電子により、針状荷電極２７と接地極２８間を通過する空気に含まれる塵埃等は−に帯電する。
【００３５】
この−に帯電した塵埃等は、帯電した塵埃と同極、すなわち−に帯電させた反発極２９に反発し、接地極２８ａ側に近づく。各反発極２９の下流側は、分離部３２で、熱交換器２２へ向かう室外側主風路２４となっており、反発極２９に反発して接地極２８ａ側に近づいた塵埃等を含まない清浄空気が熱交換器２２へ向かうことになる。
【００３６】
一方、各接地極２８の下流側は、分離送風機１７から排気口１０へ向かう室外側分離風路２５となっており、反発極２９に反発して接地極２８側に近づいた塵埃等を含む汚れた空気が分離送風機１７により、排気口１０から装置外へ排出される。
【００３７】
次に、静電分離装置１８のコロナ放電時に発生するオゾンの効果について説明する。
【００３８】
従来より、オゾンには虫の忌避効果があると言われており、室外側吹出口および排気口１０からオゾンが熱交換装置６外へ排出され、熱交換装置６近傍に漂うことにより、虫が熱交換装置６に近づかなくなり、室外側吸気口８から虫を外気と一緒に吸込みにくくできる。
【００３９】
また、排気口１０を、室外側吸気口８および室外側吹出口９と同一面（本実施形態では扉の前面）に設けている。これにより、発熱体収納装置３の設置の自由度が向上する。すなわち、図１に示したような何もない屋上に設置するのではなく、壁等の障害物に一部を囲まれた場合でも、前面には開閉スペースがあるため、他の３側面は壁等の障害物と接した配置でもよく、吸気および排気のためにスペースを設ける必要がない。また、上記のオゾンの効果も促進される。
【００４０】
さらに、排気口１０は、キャビネット４の上下方向の中央より上側で、室外側吸気口８とは水平方向にずらした位置に設けているので、排気口１０からの排気が室外側吸気口８から短絡的に吸込まれにくくしている。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上のように本発明は、室外側吸気口、室内側吸気口と、室外側吹出口、室内側吹出口とを有する本体ケースと、この本体ケース内において前記室外側吸気口と室外側吹出口を連通させた室外側風路と、前記本体ケース内において前記室内側吸気口と室内側吹出口を連通させた室内側風路と、前記室外側風路、前記室内側風路に介在させ、前記室外側風路内の空気と前記室内側風路内の空気の熱交換を行わせる熱交換器と、前記室外側風路に介在させた前記室外側送風機と、前記室内側風路に介在させた前記室内側送風機とを備え、前記室外側風路内の前記室外側吸気口と前記熱交換器の間に静電分離装置を設け、この静電分離装置により前記室外側吸気口から吸込んだ外気を２風路に分離し、一方の風路は前記熱交換器に接続され、他方の風路は屋外に外気を排出する構成とした熱交換装置であるので、外部が劣悪な環境に設置された場合でも、頻繁なメンテ作業を必要としない。
【００４２】
従って、例えば、外部が劣悪な環境に設置された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。
【符号の説明】
【００４３】
１  ビルディング
２  屋上
３  発熱体収納装置
４  キャビネット
５  通信機器
６  熱交換装置
７  ドアカバー
８  室外側吸気口
９  室外側吹出口
１０  排気口
１１  前面カバー
１２ａ  ルーバー
１２ｂ  ルーバー
１３  粗塵フィルタ
１４  本体外郭
１５  室外側送風機
１６  制御盤
１７  分離送風機
１８  静電分離装置
１９  室内側吸気口
２０  室内側吹出口
２１  背面カバー
２２  熱交換器
２３  室内側送風機
２４  室外側主風路
２５  室外側分離風路
２６  室内側風路
２７  針状荷電極
２８  接地極
２８ａ  接地極
２９  反発極
３０  平行板
３１  遮蔽板
３２  分離部
【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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【図８】
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