(57)【要約】【課題】基地局の内部に設置された寿命デバイス等を冷却することで、その寿命を延ばすことのできる基地局の冷却構造を提供すること。【解決手段】本発明は、寿命デバイス５３を有する電源ユニット５が設置される筐体２を有する基地局１の冷却構造６であって、筐体２内の空気を送風するファン５４を有し、寿命デバイス５３はファン５４の送風を受ける、という構成を採用する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
寿命デバイスを有する電源ユニットが設置される筐体を有する基地局の冷却構造であって、
前記筐体内の空気を送風するファンを有し、
前記寿命デバイスは、前記ファンの送風を受けることを特徴とする基地局の冷却構造。
【請求項２】
請求項１に記載の基地局の冷却構造において、
前記電源ユニットは、前記寿命デバイスと、発熱部と、放熱板とを有し、
前記放熱板は、前記寿命デバイスに影響を与える前記発熱部の熱を放熱するように、前記筐体に接して設けられることを特徴とする基地局の冷却構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の基地局の冷却構造において、
前記ファンは、前記寿命デバイスと隣り合って前記電源ユニットに設けられていることを特徴とする基地局の冷却構造。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の基地局の冷却構造において、
前記寿命デバイスは、その温度が上昇すると寿命が減るデバイスであることを特徴とする基地局の冷却構造。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の基地局の冷却構造において、
前記筐体には、発熱デバイスが設置されており、
前記発熱デバイス及び前記寿命デバイスは、前記ファンによる循環流の循環経路に設けられていることを特徴とする基地局の冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局の冷却構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、無線通信機器の電波を中継する基地局が使用されている。この基地局は近年小型化が進み、屋外（建築構造物の外壁や電柱等）に設置されることが多くなっている。そのため、基地局の筐体は、その内部に設けられる電子機器等を風雨から保護するために密閉構造が採られている。また、筐体内には動作に伴って発熱する発熱デバイスが設けられている。発熱デバイスが生じる熱により筐体内の温度が高くなると、基地局の正常な運転を妨げる虞がある。そこで、密閉構造を有する基地局において、その内部を冷却する構造が用いられている。
【０００３】
基地局の筐体には高い熱伝導率を有する材料が用いられ、筐体の外面には放熱のための放熱フィンやスリット等が設けられている。発熱デバイスは可能な限り筐体の内面に接して設置されている。発熱デバイスの熱が筐体に伝わって放熱されることで、発熱デバイスは冷却される。また、特許文献１には、基地局にも使用でき、空気の循環流を形成するファンを備えた筐体が開示されている。空気の循環流が発熱デバイスの熱を筐体に移動させることで、発熱デバイスの冷却が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２５８４６３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、上述した従来技術には、以下のような課題が存在する。
基地局の筐体内には、温度の上昇に伴い寿命が大きく減少するコンデンサ等のデバイス（いわゆる寿命デバイス）が設けられている。なお、寿命デバイスは、温度が上昇すると寿命が短くなるデバイスをいう。また、基地局の筐体内の電源ユニットは発熱部を有しているため温度が高く、電源ユニット内にはコンデンサが設けられている。筐体内に上記ファンが設置される場合は、発熱デバイスの冷却効率を高めるため、発熱デバイスはファンによって形成される循環流の循環経路に設けられる。もっとも、従来の基地局では、電源ユニットの発熱部をファンで冷却しても、コンデンサを直に冷却しておらず（例えばケース等で冷却を阻まれ）、ましてや上記の循環経路が電源ユニットのコンデンサの位置にあたるような設計は行われていない。そのため、寿命デバイスの周囲に空気の澱みが生じて熱溜まりが発生し、コンデンサ等の寿命デバイスの温度が上昇することでその寿命が短くなってしまうという課題があった。
【０００６】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、基地局の内部に設置された寿命デバイス等を冷却することで、その寿命を延ばすことのできる基地局の冷却構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、寿命デバイスを有する電源ユニットが設置される筐体を有する基地局の冷却構造であって、筐体内の空気を送風するファンを有し、寿命デバイスはファンの送風を受ける、という構成を採用する。
本発明では、寿命デバイスはファンの送風を受けることから、寿命デバイスの周囲の熱溜まりがファンの送風によって除去される。そのため、寿命デバイスの温度の上昇が抑制される。
【０００８】
また、本発明は、電源ユニットが寿命デバイスと発熱部と放熱板とを有し、放熱板は寿命デバイスに影響を与える発熱部の熱を放熱するように筐体に接して設けられる、という構成を採用する。
本発明では、放熱板は寿命デバイスに影響を与える発熱部の熱を放熱するように筐体に接して設けられるため、寿命デバイスに対する発熱部の熱の影響が減少する。よって、発熱部の熱による寿命デバイスの温度の上昇が抑制される。
【０００９】
また、本発明は、ファンが寿命デバイスと隣り合って電源ユニットに設けられている、という構成を採用する。
本発明では、寿命デバイスの設置箇所がファンの送風側及び吸入側のいずれの側であっても、ファンが寿命デバイスと隣り合って設けられているため、寿命デバイスの周囲を流れるファンの送風の勢いが強くなる。そのため、寿命デバイスの周囲の熱溜まりがより積極的に除去される。また、基地局の設置の向きが変わり、筐体内の熱の移動方向が変化したとしても、ファンと寿命デバイスとの間の距離が近くなることで、熱の移動方向における変化の影響が軽減される。
【００１０】
また、本発明は、寿命デバイスがその温度が上昇すると寿命が減るデバイスである、という構成を採用する。
本発明では、寿命デバイスの温度上昇による寿命の減少が抑制される。
【００１１】
また、本発明は、筐体には発熱デバイスが設置されており、発熱デバイス及び寿命デバイスはファンによる循環流の循環経路に設けられている、という構成を採用する。
本発明では、循環流の循環経路に発熱デバイス及び寿命デバイスが設けられることから、寿命デバイスの周囲の熱溜まりが循環流の流動によって除去される。そのため、寿命デバイスの温度の上昇が抑制される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
本発明によれば、寿命デバイスの周囲の熱溜まりが循環流の流動によって除去される。よって、寿命デバイスの温度の上昇が抑制され、寿命デバイスの寿命を延長できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】基地局１の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線視断面図である。
【図３】冷却構造６の作用を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図１から図３を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１５】
本実施形態における基地局１の構成を、図１を参照して説明する。
図１は、本実施形態における基地局１の全体構成を示す断面図である。なお、図１における紙面上下方向は、基地局１における鉛直方向である。
【００１６】
図１に示すように、基地局１は無線通信機器の電波を中継する装置であり、屋外例えば建築構造物の外壁や電柱等に設置されるものである。基地局１には、電波の送受信に用いられるアンテナや、中央のシステムとの通信に用いられる通信ケーブル、基地局１に電力を供給する電源ケーブル等（アンテナ及びケーブルは図示せず）が接続されている。基地局１は、筐体２と、無線制御ユニット３と、回線制御ユニット４と、電源ユニット５とを有している。また、基地局１では、基地局１の内部を冷却するための冷却構造６が用いられている。
【００１７】
筐体２は、基地局１の外装を構成する箱状の部材であり、その内部に無線制御ユニット３、回線制御ユニット４及び電源ユニット５を設置するものである。筐体２は、内部に電子機器（無線制御ユニット３等）を設置するため分割できる構造となっているが、内部の電子機器を風雨から保護するために密閉構造となっている。また、内部の熱を放熱するために、筐体２は高い熱伝導率を有する金属材料を用いて成形されている。
【００１８】
筐体２の外面には、放熱性を向上させるための複数の放熱フィン２１が設けられている。放熱フィン２１は、筐体２と同じ材料からなり、ダイキャストなどの鋳造法を用いて一体的に成形されている。
【００１９】
無線制御ユニット３は、無線通信機器の電波の送受信を行う機器である。無線制御ユニット３には、基地局１の外部に設置される不図示のアンテナが接続されている。また、無線制御ユニット３には、その動作に伴って発熱する第１発熱デバイス３１が複数設けられている。第１発熱デバイス３１の例としては、高周波増幅器が挙げられる。第１発熱デバイス３１は可能な限り筐体２の内面に接して設けられている。また、第１発熱デバイス３１は、後述するファン５４が作り出す空気の循環流Ｃ（図３参照）の流動経路に設けられている。
【００２０】
回線制御ユニット４は、中央のシステムとの通信を行う機器である。回線制御ユニット４には、中央のシステムとの通信に用いられる不図示の通信ケーブルが接続されている。また、回線制御ユニット４には、その動作に伴って発熱する第２発熱デバイス４１が複数設けられている。第２発熱デバイス４１は可能な限り筐体２の内面に接して設けられている。また、第２発熱デバイス４１は、後述するファン５４が作り出す空気の循環流Ｃ（図３参照）の流動経路に設けられている。
【００２１】
電源ユニット５は、筐体２内に設置された無線制御ユニット３等の電子機器に電力を供給する機器である。電源ユニット５には、基地局１の外部から導かれる不図示の電源ケーブルが接続されている。
【００２２】
電源ユニット５及び冷却構造６の構成を、図２を参照して説明する。図２は、図１のＡ−Ａ線視断面図である。
電源ユニット５は、メイン基板５１と、発熱部５２と、コンデンサ（寿命デバイス）５３と、ファン５４と、サブ基板５５とを有している。メイン基板５１は、発熱部５２やコンデンサ５３等の他の電子機器が統合的且つ電気的に接続される基板である。
【００２３】
発熱部５２は、その動作に伴って発熱する電子部品であり、メイン基板５１の下方に複数設けられている。
発熱部５２は複数の接続端子５８を介してメイン基板５１に電気的に接続されている。また、発熱部５２は、複数のネジ部材によって放熱板５９に固定されている。放熱板５９は、高い熱伝導率を備えた金属の板部材であり、複数のネジ部材によって筐体２の内面に接して固定されている。なお、放熱板５９の筐体２との接触面、及び筐体２の内面はいずれも平面状に形成されており、これらの面が隙間なく接触している。発熱部５２と放熱板５９との間には、電気的絶縁を確保しつつ熱を伝導する熱伝導シート６０が隙間なく挟持されている。発熱部５２の熱が放熱板５９と熱伝導シート６０に伝わることで、発熱部５２が冷却される。
【００２４】
コンデンサ５３は、電荷を一時的に保持するデバイスであり、メイン基板５１の発熱部５２の逆側、すなわちメイン基板５１の上側に設置されている。コンデンサ５３はその温度の上昇に伴い寿命が大きく減少するデバイスであり、例えば、あるコンデンサにはその温度が１０℃上昇すると寿命が略半減するものがある。なお、コンデンサ５３はケース等に入れられることなく、メイン基板５１に設置されている。
【００２５】
ファン５４は、所定の方向から空気を吸い込むと共にその逆方向に空気を吹き出して流動させる機器であり、メイン基板５１の上側に複数の連結バー６１を介して設置されている。また、ファン５４は、筐体２内に空気の循環する流れを形成できる位置に設置されている。ファン５４の噴き出し方向は、図２における紙面奥側（図１における紙面左側）となっている。ファン５４はコンデンサ５３と隣り合って設けられ、コンデンサ５３はファン５４の吸入口に対向して設置されている。よって、ファン５４の送風が、吸入口に導入されるまでの過程でコンデンサ５３の周囲を流動するように、ファン５４が設けられている。
【００２６】
なお、ファン５４が電源ユニット５に設置されていることから、無線制御ユニット３や回線制御ユニット４の設置箇所にファンを設ける必要がなく、制御ユニット３、４の十分な設置スペースを確保することができる。
【００２７】
サブ基板５５は、メイン基板５１の上側に設けられ、複数の電子部品が配置された基板である。サブ基板５５は、ファン５４の吸入口及び送風口を遮蔽しない位置に設置されている。
【００２８】
冷却構造６は、密閉構造となっている筐体２内に設置される電子機器を冷却するための構造である。筐体２では熱伝導及び放熱を利用した冷却が行われ、ファン５４では流動する空気による冷却が行われる。
【００２９】
続いて、本実施形態に係る冷却構造６の冷却に関する作用を、図２及び図３を参照して説明する。図３は、冷却構造６の作用を示す概略図である。
【００３０】
発熱部５２はその動作に伴って発熱する。ここで、図２に示すように、発熱部５２は放熱板５９及び熱伝導シート６０を介して筐体２に設けられている。発熱部５２が生じた熱は、熱伝導シート６０及び放熱板５９を介して筐体２に伝わり放熱される。筐体２には複数の放熱フィン２１が設けられており、筐体２の放熱能力を向上させることができる。したがって、発熱部５２は、筐体２（放熱板５９及び熱伝導シート６０）に熱が伝わることで冷却される。すなわち、コンデンサ５３に対する発熱部５２の熱の影響が減少し、発熱部５２の熱によるコンデンサ５３の温度の上昇が抑制される。なお、この冷却作用は、筐体２に接して設けられる第１発熱デバイス３１及び第２発熱デバイス４１にも生じる。
【００３１】
このように発熱部５２は筐体２（放熱板５９及び熱伝導シート６０）によって冷却されるのであるが、この冷却作用のみで発熱部５２が常温となるわけではなく、発熱部５２の熱は上昇して周囲の空気に拡がる。この熱はメイン基板５１を挟んで発熱部５２の逆側に設けられているコンデンサ５３の周囲にも伝わる。ファン５４の動作が無ければ、コンデンサ５３の周囲に空気の澱みが生じ、熱溜まりが発生する。
【００３２】
図３に示すように、ファン５４の動作により周囲の空気は所定の方向で流動し、筐体２内に紙面右回りの循環流Ｃが形成される。上述したように、第１発熱デバイス３１及び第２発熱デバイス４１は、循環流Ｃの流動経路に設けられており、循環流Ｃの流動によって冷却される。また、コンデンサ５３はファン５４の吸入口に対向して設けられているので、循環流Ｃの流動経路に設けられた状態となっている。ファン５４の送風によって筐体２内に形成された循環流Ｃがコンデンサ５３の周囲を流動するため、コンデンサ５３の周囲の熱溜まりが循環流Ｃの流動によって除去される。したがって、コンデンサ５３の温度の上昇が抑制され、コンデンサ５３の寿命を延長することができる。
【００３３】
ファン５４の動作によって生じる循環流Ｃは、発熱デバイス３１、４１等の熱により加熱され、循環流Ｃの温度は上昇する。もっとも、循環流Ｃは筐体２の内面にも接しつつ流動するので、循環流Ｃの熱を筐体２に伝えて循環流Ｃを冷却することができる。すなわち、ファン５４により形成される循環流Ｃと筐体２とが協働することで、筐体２内の冷却効率をより向上させることができる。
【００３４】
ファン５４はコンデンサ５３と隣り合って設けられており、ファン５４とコンデンサ５３との間の距離が近くなる。そのため、コンデンサ５３の周囲を流動する循環流Ｃの勢いが強くなり、コンデンサ５３の周囲の熱溜まりをより積極的に除去することができる。また、基地局１の設置の向きが変わり、筐体２内の熱の移動方向が変化したとしても、ファン５４とコンデンサ５３との間の距離が近くなることで、熱の移動方向における変化の影響が軽減される。
【００３５】
コンデンサ５３はケース等に入れられることなく、循環流Ｃの流動経路に露出して設けられている。そのため、循環流Ｃがコンデンサ５３に接しつつ流動し、コンデンサ５３の近傍における熱溜まりを除去することができる。
【００３６】
したがって、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
本実施形態によれば、コンデンサ５３の周囲の熱溜まりが循環流Ｃの流動によって除去されることから、コンデンサ５３の温度の上昇が抑制され、コンデンサ５３の寿命を延長できるという効果がある。
【００３７】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００３８】
例えば、上記実施形態では、ファン５４の送風により筐体２内に循環流Ｃを形成し、循環流Ｃによってコンデンサ５３の周囲の熱溜まりを除去しているが、これに限定されるものではなく、コンデンサ５３が直接にファン５４の送風を受ける構成であってもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、循環流Ｃは図３において紙面右回りに循環しているが、これに限定されるものではなく、紙面左回りで循環してもよい。
【００４０】
また、上記実施形態では、コンデンサ５３を冷却の対象物として循環流Ｃの循環経路に設けているが、コンデンサ５３に限定されるものではなく、温度の上昇に伴い寿命が減少する寿命デバイスであればよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、ファン５４はコンデンサ５３と隣り合って設けられているが、循環流Ｃの流動経路にコンデンサ５３が設けられるのであればこの限りでない。また、ファン５４を電源ユニット５以外の箇所に設けてもよい。
【００４２】
また、上記実施形態では、発熱部５２は循環流Ｃの循環経路以外の箇所に設けられているが、発熱部５２を上記循環経路に設けてもよいし、循環流Ｃが発熱部５２の設置箇所を流動するようにしてもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、コンデンサ５３はケース等に入れられることなくメイン基板５１に設けられているが、コンデンサ５３を保護するためにケース等に入れてもよい。なお、この場合は、コンデンサ５３の近傍における熱溜まりを除去する作用が低減する。
【符号の説明】
【００４４】
１…基地局、２…筐体、３１…第１発熱デバイス（発熱デバイス）、４１…第２発熱デバイス（発熱デバイス）、５…電源ユニット、５２…発熱部、５３…コンデンサ（寿命デバイス）、５４…ファン、５９…放熱板、６…冷却構造、Ｃ…循環流
【図１】
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【図２】
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【図３】
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