(57)【要約】【課題】零度以下の使用環境下において、ヒートパイプの熱輸送量を十分に確保し得る発熱部品放熱機構を提供する。【解決手段】放熱部１３３に対しヒートパイプ１３２経由で伝達された電力増幅器１０１の熱以外に、ヒータ１３５により熱を加えるようにしている。そして、第１の温度センサ１３４及び第２の温度センサ１３６によりそれぞれ検出された温度に基づいて、周囲温度が零度以下の場合には、その周囲温度でかつ装置破壊温度以下でヒータ１３５を駆動させて放熱部１３３を温めるようにし、周囲温度が零度より上の場合には、ヒータ１３５を止めるようにしている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部品を実装した入熱部と、
一方の端部が前記入熱部に接続され、前記発熱部品から発生された熱を他方の端部側へ伝送し、他方の端部側から発生されかつ前記発熱部品に対する熱伝達を抑制するために必要な冷媒液を前記入熱部へ伝送するヒートパイプと、
このヒートパイプの他方の端部に接続され、当該ヒートパイプを介して伝送された熱を外部へ放出し、前記冷媒液を生成する放熱部と、
前記放熱部に対し前記ヒートパイプからの熱とは別に、熱を供給する熱供給手段とを具備したことを特徴とする発熱部品放熱機構。
【請求項２】
前記熱供給手段は、
前記発熱部品の周囲温度を測定する温度測定手段と、
この温度測定手段により測定された周囲温度に基づいて、前記放熱部を加熱する加熱手段とを備えることを特徴とする発熱部品放熱機構。
【請求項３】
放送信号をマイクロ波チャンネルにより送信するＴＴＬ（Transmitter to Transmitter Link）送信装置であって、
前記請求項１及び２のいずれかに記載の入熱部、ヒートパイプ及び放熱部を内蔵するとともに、当該入熱部に実装され、放送すべき番組情報信号を前記放送信号に電力増幅する電力増幅器を内蔵した電力増幅装置を具備したことを特徴とするＴＴＬ送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば地上デジタル放送等の放送信号をマイクロ波チャンネルにより送信するＴＴＬ（Transmitter to Transmitter Link）送信装置に用いられる電力増幅器に対し、効率良く放熱を行なうための発熱部品放熱機構及びこの発熱部品放熱機構を用いたＴＴＬ送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地上デジタル放送では、例えば演奏所（スタジオ）及び送信所をマイクロ波により結ぶＳＴＬ（Studio to Transmitter Link）放送ネットワークの構築が一つの課題となっている。また、送信所及び中継局をマイクロ波により結ぶＴＴＬ（Transmitter to Transmitter Link）放送ネットワークの構築も一つの課題となっている。
【０００３】
上記送信所または中継局には、ＴＴＬ送信装置が使用されている。このＴＴＬ送信装置は、その内部に電力増幅器を設けた構成である。
【０００４】
ところで、上記ＴＴＬ送信装置では、電力増幅器を適正な動作温度内で駆動することが望ましいとされている。このため、従来より、電力増幅器といった発熱部品を実装した金属ブロックに対しヒートパイプを接合し、発熱部品から発生される熱をヒートパイプを介して外部に放熱させることにより、発熱部品に対する熱制御を実行する手法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平９−１８９４８７号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記手法では、零度以下になる使用環境でヒートパイプを用いる場合に、ヒートパイプの作動液に−２０℃でも凍結しない代替フロン、エタノール等を使用してヒートパイプのドライアウトを防止するようにしている。この場合、熱輸送量が純水に比べて低下してしまうことになる。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、零度以下の使用環境下において、ヒートパイプの熱輸送量を十分に確保し得る発熱部品放熱機構及びこの発熱部品放熱機構を用いたＴＴＬ送信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上記目的を達成するために、以下のように構成される。  
発熱部品を実装した入熱部と、一方の端部が入熱部に接続され、発熱部品から発生された熱を他方の端部側へ伝送し、他方の端部側から発生されかつ発熱部品に対する熱伝達を抑制するために必要な冷媒液を入熱部へ伝送するヒートパイプと、このヒートパイプの他方の端部に接続され、当該ヒートパイプを介して伝送された熱を外部へ放出し、冷媒液を生成する放熱部と、放熱部に対しヒートパイプからの熱とは別に、熱を供給する熱供給手段とを備えるようにしたものである。
【０００８】
この構成によれば、放熱部に対しヒートパイプ経由で伝達された熱以外にも、熱が与えられることになるので、零度以下の使用環境下において、作動液に純水を用いてもドライアウトを起こすことなく、これにより発熱部品から発生された熱が入熱部を介してヒートパイプに伝達され、このヒートパイプを流れる純水により奪われることになる。従って、ヒートパイプの熱輸送量を十分に確保でき、発熱部品に対し高い放熱効果を得ることができる。
【０００９】
熱供給手段は、発熱部品の周囲温度を測定する温度測定手段と、この温度測定手段により測定された周囲温度に基づいて、放熱部を加熱する加熱手段とを備えることを特徴とする。  
この構成によれば、測定された発熱部品の周囲温度に応じて、放熱部に対する最適な熱供給処理を行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上詳述したようにこの発明によれば、零度以下の使用環境下において、ヒートパイプの熱輸送量を十分に確保し得る発熱部品放熱機構及びこの発熱部品放熱機構を用いたＴＴＬ送信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】
【００１１】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。  
図１は、この発明のＴＴＬ送信装置を適用した地上デジタル放送のＳＴＬ／ＴＴＬ伝送システムの概略構成図である。
【００１２】
図１において、スタジオＡは、複数パケットを多重した放送素材信号としてのトランスポートストリーム（ＴＳ）を生成し、マイクロ波帯に周波数変換し電力増幅して、アンテナ１１によりマイクロ波（ＳＴＬ放送ネットワーク）で送信する。一方、親局送信所Ｂは、アンテナ２１によりスタジオＡからの送信波を受信し、放送用周波数に変換し電力増幅して、アンテナ２２により放送サービスエリアに向けて送信する。
【００１３】
また、親局送信所Ｂは、受信信号をマイクロ波帯に周波数変換し送信部１００にて電力増幅して、アンテナ２３によりマイクロ波（ＴＴＬ放送ネットワーク）で送信する。中継局Ｃは、アンテナ３１により親局送信所Ｂからの送信波を受信し、放送用周波数に変換し電力増幅して、アンテナ３２により放送サービスエリアに向けて送信する。
【００１４】
図２は、上記送信部１００の概略的構成を示す斜視図である。  
すなわち、送信部１００には、電力増幅器１０１、入熱部１３１、ヒートパイプ１３２及び放熱部１３３が設けられている。
【００１５】
入熱部１３１の上面には、電力増幅器１０１が載置されることになる。また、入熱部１３１には、ヒートパイプ１３２の一端側が取り付けられる。ヒートパイプ１３２は、図４に示すように、内部のウイック１３２１が金属メッシュタイプであり、電力増幅器１０１に対する熱伝達を制御するために必要な作動液が循環されることになる。なお、この作動液には、純水が使用される。また、ヒートパイプ１３２の他端側には放熱部１３３が取り付けられる。
【００１６】
放熱部１３３は、ヒートパイプ１３２を介して伝達された電力増幅器１０１の熱を外部に放熱するものである。また、送信部１００は、第１の温度センサ１３４と、ヒータ１３５と、第２の温度センサ１３６と、制御部１３７とを備えている。
【００１７】
第１の温度センサ１３４は、入熱部１３１に設けられ、入熱部１３１の温度を検出し、この検出信号を制御部１３７に出力する。第２の温度センサ１３６は、周囲温度を検出し、この検出信号を制御部１３７に出力する。
【００１８】
制御部１３７は、第１及び第２の温度センサ１３４，１３６からの検出信号に基づいて、周囲温度での入熱部１３１の温度が設計値よりも高く、装置破壊以下の温度で、ヒータ１３５の電源をオンにして、放熱部１３３を温める。このようにすることで、作動液を逆循環させて、ドライアウト現象を解消させる。
【００１９】
次に、上記構成における動作につき説明する。  
ヒートパイプ１３２の作動液は、熱により蒸発し気体化する際に熱を吸収する。そして、ヒートパイプ１３２内部の圧力差で放熱部１３３に熱が移動し、作動液が液化する際に熱を放出する。液化した作動液はウイック１３２１の毛細管力で、再び入熱部１３１に循環され熱により蒸発する。このような動作を繰り返すことにより、熱の輸送を行う。
【００２０】
ところが、ヒートパイプ１３２の作動液は純水のために、零下では作動液が放熱部１３３に輸送された状態で凍り、蓄積されるため、入熱部１３１に戻れなくなる。通常は解凍後、正常に戻るが、入熱部１３１の温度上昇がはやいとヒートパイプ１３２の断熱部（入熱部１３１と放熱部１３３との境界部分）まで一気に熱くなり、溶けた作動液は断熱部で蒸発して循環されてしまうため、入部１３１まで作動液が戻れず、空だきとなり、入熱部１３１が高温になってしまうことになる。
【００２１】
この現象をドライアウトといい、このような状態になると電力増幅器１０１の熱を輸送できないために入熱部１３１が想定以上の温度になり、装置故障につながってしまうことになる。
【００２２】
そこで、このようなドライアウト現象を回避するために、第１の温度センサ１３４により入熱部１３１の温度を検出し、第２の温度センサ１３６により周囲温度を検出し、その周囲温度でかつ装置破壊以下の温度で、ヒータ１３５の電源をオンにして、放熱部１３３を温めて、作動液を逆循環させることで、ドライアウト現象を解消する。
【００２３】
例えば送信部１００が作動すると、電力増幅器１０１に電源が供給される。そして、電力増幅器１０１が発熱すると、この熱はヒートパイプ１３２に伝達されることになる。ヒートパイプ１３２に伝達された熱は放熱部１３３に伝達されて外部に放出される。ここで、生成された作動液は、入熱部１３１に導かれ、電力増幅器１０１から発生する熱を奪って、再度放熱部１３３に伝達される。
【００２４】
なお、上記第２の温度センサ１３６により測定される周囲温度が零度より上の場合には、ヒータ１３５はオフにセットされる。
【００２５】
以上のように上記第１の実施形態では、放熱部１３３に対しヒートパイプ１３２経由で伝達された熱以外にも、ヒータ１３５により熱を加えるようにしているので、零度以下の使用環境下において、作動液に純水を用いてもドライアウトを起こすことなく、これにより電力増幅器１０１から発生された熱が入熱部１３１を介してヒートパイプ１３２に伝達され、このヒートパイプ１３２を流れる純水により奪われることになる。
【００２６】
従って、ヒートパイプ１３２の熱輸送量を十分に確保でき、電力増幅器１０１に対し高い放熱効果を得ることができる。
【００２７】
また、上記第１の実施形態では、第１の温度センサ１３４及び第２の温度センサ１３６の検出結果に基づいて周囲温度が零度以下の場合には、ヒータ１３５を駆動させて放熱部１３３を温めるようにし、周囲温度が零度より上の場合には、ヒータ１３５を止めることもできるので、第１の温度センサ１３４及び第２の温度センサ１３６により検出された温度に応じて、放熱部１３３に対する最適な熱供給処理を行うことができる。
【００２８】
（その他の実施形態）  
この発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、適正な動作温度内で駆動し、小型軽量化が要求されるような装置にもこの発明を適用することが可能である。
【００２９】
また、上記実施形態では、ドライアウトを回避するための熱供給手段として、温度センサ及びヒータを設ける例について説明した。しかし、これに限ることなく、温度センサ及びヒータ以外の熱供給手段を用いるようにしてもよい。
【００３０】
その他、システムの構成、送信部の構成、入熱部、ヒートパイプ及び放熱部の種類や構成、ヒートパイプに対するドライアウトの回避方法等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明のＴＴＬ送信装置を適用した地上デジタル放送のＳＴＬ／ＴＴＬ伝送システムの概略構成図。
【図２】この発明の実施形態として、送信部内部の電力増幅器及びヒートパイプの配置構成を示す斜視図。
【図３】図２に示したヒートパイプの内部構造の一例を示す図。
【符号の説明】
【００３２】
１１，２１、２２，２３，３１，３２…アンテナ、１００…送信部、１０１…電力増幅器、１３１…入熱部、１３２…ヒートパイプ、１３３…放熱部、１３４…第１の温度センサ、１３５…ヒータ、１３６…第２の温度センサ、１３７…制御部、１３２１…ウイック、Ａ…スタジオ、Ｂ…親局送信所、Ｃ…中継局。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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