(57)【要約】【課題】運転時の消費エネルギーを低減でき、構造が簡素で、冷却システムの安定性を維持でき、放熱を効果的に行うことができる低消費エネルギーの設備冷却システムを提供する。【解決手段】低消費エネルギーの設備冷却システムは、吸熱板１０と、貯水槽１１と、冷却本体１２と、吸熱板１０と冷却本体１２とを連通する排水管１３と、吸熱板１０と貯水槽１１とを連通する入水管１４と、を有し、貯水槽１１中には、排水管１３及び入水管１４内に注入される作動液が充填される吸熱回路１と、吸熱回路１に接続される制御ユニット２とを備える。貯水槽１１には、排気バルブ１１１が接続される。冷却本体１２は気液熱交換器である。そのため、運転時の消費エネルギーを低減でき、構造が簡素で、冷却システムの安定性を維持でき、放熱を効果的に行うことができる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
吸熱板と、貯水槽と、冷却本体と、前記吸熱板と前記冷却本体とを連通する排水管と、前記吸熱板と前記貯水槽とを連通する入水管と、を有し、前記貯水槽中には、前記排水管及び前記入水管内に注入される作動液が充填される吸熱回路と、
前記吸熱回路に接続される制御ユニットと、を備えることを特徴とする低消費エネルギーの設備冷却システム。
【請求項２】
前記貯水槽には、排気バルブが接続されることを特徴とする請求項１に記載の低消費エネルギーの設備冷却システム。
【請求項３】
前記冷却本体は、気液熱交換器であることを特徴とする請求項１に記載の低消費エネルギーの設備冷却システム。
【請求項４】
前記入水管上には、膨張タンク、充填ポンプ、第１の圧力センサ、第２の圧力センサ、第１の温度センサ、第１のポンプ及び第２のポンプが配置され、
前記排水管上には、第２の温度センサが配置され、
前記第１の圧力センサ、第２の圧力センサ、第１の温度センサ、第２の温度センサ、第１のポンプ及び第２のポンプは、それぞれ前記制御ユニットと電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の低消費エネルギーの設備冷却システム。
【請求項５】
前記排水管及び入水管上には、クイック継手がそれぞれ配置されることを特徴とする請求項１に記載の低消費エネルギーの設備冷却システム。
【請求項６】
前記制御ユニットには、操作インターフェースと、環境温湿度センサと、通信インターフェースと、速度制御装置と、前記速度制御装置に接続される上、前記冷却本体に対応する少なくとも１つのファンと、が接続されることを特徴とする請求項１に記載の低消費エネルギーの設備冷却システム。
【請求項７】
前記通信インターフェースは、Ｗｅｂプロトコル、ＳＮＭＰプロトコル、ＭＯＤＢＵＳ（登録商標）プロトコル、ＬＯＮＷＯＲＫＳ（登録商標）プロトコル又はＮ２Ｏｐｅｎプロトコルを使用することを特徴とする請求項６に記載の低消費エネルギーの設備冷却システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、低消費エネルギーの設備冷却システムに関し、特に、運転時の消費エネルギーを低減でき、構造が簡素で、冷却システムの安定性を維持でき、放熱を効果的に行うことができる低消費エネルギーの設備冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、科学技術は、急速に発展しており、コンピュータ関連の情報技術のみならず、情報技術を運用した無線情報通信技術も大きく進歩している。例えば、従来のラジオ放送、無線通信、セルラー式携帯電話などから、近年発展している３Ｇ携帯電話ネットワーク、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）無線ネットワーク、デジタルテレビ放送に至るまで、無線情報通信技術は、広く応用されている。信号を所定の範囲に有効に発信するために、上述の無線情報通信に運用される基地局は、高出力パワーが必要となる。しかし、高出力パワーを実現させることにより、基地局の温度が上昇してしまう。従って、基地局から発生する大量の熱エネルギーを有効に排除することは重要な課題であった。
【０００３】
また、一般に、信号のカバー範囲を最適化するために、基地局の中には、人口が少ない地域に設置されるものもある。そのため、人口が少ない地域に設置される基地局は、通常は無人状態である。従って、安定性が高く、煩雑なメンテナンス作業を行う必要がない基地局の冷却設備を如何にして提供するかは、重要な課題の一つであった。
【０００４】
従来の基地局の放熱方式においては、受動式又は主動式の空冷方式が使用され、放熱ファンによって大量の熱が除去される。この方式は、簡単であるが、基地局に突発的に大量の負荷が掛かったときに発生する大量の熱を除去する能力を有さないため、基地局がダウンしたり、設備が壊れたりする虞がある。また、冷水機によって冷媒を供給する液体放熱方式が存在する。しかし、この方式は、冷水機の構造が複雑である上、メンテナンスが難しいという欠点を有する。また、冷水機は、大量のエネルギーを消費するため、近年のエネルギの節減及び二酸化炭素の排出量の削減の風潮に符合しない。また、一般に、液体放熱方式の冷却液体は、外部の空気と常に接触するため、多くの不純物が冷却システム内に進入し、冷却システムを損壊させる虞がある。
【０００５】
そのため、運転時の消費エネルギーを低減でき、構造が簡素で、冷却システムの安定性を維持でき、放熱を効果的に行うことができる低消費エネルギーの設備冷却システムが求められていた。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案の主な目的は、密封された吸熱回路により、外部から冷却液体を供給する必要がないため、冷却液体の蒸発を防止できる上、不純物が吸熱回路中に進入するのを防止でき、さらに、発熱源の負荷状況に応じ、吸熱回路及び制御ユニットに信号を出力することにより、除去する熱量及び冷却液体の循環流量を調整でき、これにより、運転時の消費エネルギーを低減でき、構造が簡素で、冷却システムの安定性を維持でき、放熱を効果的に行うことができる低消費エネルギーの設備冷却システムを提供することにある。
【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、本考案の第１の形態によれば、吸熱板と、貯水槽と、冷却本体と、前記吸熱板と前記冷却本体とを連通する排水管と、前記吸熱板と前記貯水槽とを連通する入水管と、を有し、前記貯水槽中には、前記排水管及び前記入水管内に注入される作動液が充填される吸熱回路と、前記吸熱回路に接続される制御ユニットと、を備えることを特徴とする低消費エネルギーの設備冷却システムが提供される。
【０００８】
また、前記貯水槽には、排気バルブが接続されることが好ましい。
【０００９】
また、前記冷却本体は、気液熱交換器であることが好ましい。
【００１０】
また、前記入水管上には、膨張タンク、充填ポンプ、第１の圧力センサ、第２の圧力センサ、第１の温度センサ、第１のポンプ及び第２のポンプが配置され、前記排水管上には、第２の温度センサが配置され、前記第１の圧力センサ、第２の圧力センサ、第１の温度センサ、第２の温度センサ、第１のポンプ及び第２のポンプは、それぞれ前記制御ユニットと電気的に接続されることが好ましい。
【００１１】
また、前記排水管及び入水管上には、クイック継手がそれぞれ配置されることが好ましい。
【００１２】
また、前記制御ユニットには、操作インターフェースと、環境温湿度センサと、通信インターフェースと、速度制御装置と、前記速度制御装置に接続される上、前記冷却本体に対応する少なくとも１つのファンと、が接続されることが好ましい。
【００１３】
また、前記通信インターフェースは、Ｗｅｂプロトコル、ＳＮＭＰプロトコル、ＭＯＤＢＵＳ（登録商標）プロトコル、ＬＯＮＷＯＲＫＳ（登録商標）プロトコル又はＮ２Ｏｐｅｎプロトコルを使用することが好ましい。
【考案の効果】
【００１４】
本考案の低消費エネルギーの設備冷却システムは、運転時の消費エネルギーを低減でき、構造が簡素で、冷却システムの安定性を維持でき、放熱を効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案の一実施形態による低消費エネルギーの設備冷却システムを示す模式図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
以下、本考案の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本考案が限定されるものではない。
【００１７】
図１を参照する。図１は、本考案の一実施形態による低消費エネルギーの設備冷却システムを示す模式図である。図１に示すように、本考案の一実施形態による低消費エネルギーの設備冷却システムは、吸熱回路１及び制御ユニット２を有する。
【００１８】
図１に示すように、吸熱回路１は、吸熱板１０と、貯水槽１１と、冷却本体１２と、吸熱板１０と冷却本体１２とを連通する排水管１３と、吸熱板１０と貯水槽１１とを連通する入水管１４と、を有する。冷却本体１２は、気液熱交換器でもよい。また、貯水槽１１には、排気バルブ１１１が接続されてもよい。また、排水管１３及び入水管１４内に注入される作動液１１２は貯水槽１１中に充填されている。排水管１３及び入水管１４上には、クイック継手１３０，１４０がそれぞれ配置されることにより、組立及び分解を便利に行うことができる。入水管１４上には、膨張タンク１４１、充填ポンプ１４２、第１の圧力センサ１４３、第２の圧力センサ１４４、第１の温度センサ１４５、第１のポンプ１４６及び第２のポンプ１４７が配置される。排水管１３上には、第２の温度センサ１３１が配置される。
【００１９】
制御ユニット２は、吸熱回路１に接続される。また、制御ユニット２には、操作インターフェース２１と、環境温湿度センサ２２と、通信インターフェース２３と、速度制御装置２４と、速度制御装置２４に接続される少なくとも１つのファン２５と、が接続される。通信インターフェース２３は、Ｗｅｂプロトコル、ＳＮＭＰプロトコル、ＭＯＤＢＵＳ（登録商標）プロトコル、ＬＯＮＷＯＲＫＳ（登録商標）プロトコル又はＮ２Ｏｐｅｎプロトコルを使用する。また、吸熱回路１の第１の圧力センサ１４３、第２の圧力センサ１４４、第１の温度センサ１４５、第２の温度センサ１３１、第１のポンプ１４６及び第２のポンプ１４７は、それぞれ制御ユニット２と電気的に接続される。
【００２０】
本考案の一実施形態による低消費エネルギーの設備冷却システムを運用するとき、吸熱回路１の吸熱板１０を放熱が必要な設備（図示せず）に接続すると共に、吸熱回路１及び制御ユニット２を起動する。これにより、放熱が必要な設備を運転するときに発生する熱が吸熱板１０により吸収される。また、排水管１３内の作動液１１２が熱を冷却本体１２に移動させ、ファン２５が冷却本体１２に空気を導入することによって放熱が行われる。放熱された後の作動液１１２は、制御ユニット２に流れる。また、冷却された後の作動液１１２は、貯水槽１１に戻り、再び入水管１４から吸熱板１０中に進入して循環する。上述の複数の放熱が必要な設備は、無線通信基地局、電力変圧設備、コンピュータサーバ又は他の各種の大量の熱が発生する設備である。
【００２１】
吸熱回路１及び制御ユニット２が運転しているとき、ユーザ２０は、操作インターフェース２１を介し、直接、環境温湿度センサ２２及び速度制御装置２４に対して条件値を設定することができる。或いは、ユーザ２０は、通信インターフェース２３を利用することにより、条件値を遠隔設定することができる。これにより、吸熱回路１及び制御ユニット２は、設定された条件値に基づいて熱交換を行う。さらに、設備の負荷状況と、環境温湿度センサ２２が検出した温湿度の変化と、第１の温度センサ１４３と第２の温度センサ１３１との温度差と、に基づき、速度制御装置２４がファン２５に信号を出力し、ファン２５の回転速度を制御して放熱量を自己調整することができる。また、吸熱回路１の第１のポンプ１４６及び第２のポンプ１４７は、制御ユニット２の信号に基づき、排出管１３及び入水管１４内の作動液１１２の循環流量を調整できる設計にすることができる。また、第１のポンプ１４６及び第２のポンプ１４７の２つのポンプが配置される設計により、システムが運転されるときの信頼性及び寿命が確保され、コスト及び消費エネルギーを低減させることができる。
【００２２】
吸熱回路１中の入水管１４内の作動液１１２が循環しているとき、第１の圧力センサ１４３及び第２の圧力センサ１４４は、吸熱回路１中の圧力を検出することができる。仮に、異常な状況が発生した場合、操作インターフェース２１から警告が出され、膨張タンク１４１によって圧力が開放される。また、吸熱回路１の排水管１３及び入水管１４内に気体が発生したとき、貯水槽１１の排気バルブ１１１によって気体の除去を行うことができる。また、特殊な状況が発生し、作動液１１２が減少したとき、運転時において、充填ポンプ１４２を介し、作動液１１２の補充を行うことができる。上述の作動液１１２は、冷却水又は他の冷媒である。また、吸熱回路１が密封回路であるため、作動液１１２は、抗生物質、錆防止剤などの添加剤を添加した冷却水又は冷却剤でもよい。
【００２３】
吸熱回路１は、密封されているため、外部から作動液を供給する必要がない。これにより、作動液が蒸発したり、回路内に不純物が進入したりする虞がない。
【００２４】
本考案の低消費エネルギーの設備冷却システムは、例えば、通信設備（無線通信基地局など）、電力設備（電動装置、充電設備、汽車又は電車中の変圧設備など）、情報処理センターなど、運転時に発生する大量の熱を放熱する必要がある設備及び施設に用いることができる。上述の各部材の組み合わせにより、本考案の低消費エネルギーの設備冷却システムは、関連設備から発生する熱を有効に除去して安定的に運転させることができる上、冷却時に必要なエネルギー消費を低減させることができる。
【００２５】
上述したことから分かるように、本考案の低消費エネルギーの設備冷却システムは、密封された吸熱回路により、外部から冷却液体を供給する必要がないため、冷却液体の蒸発を防止できる上、不純物が吸熱回路中に進入するのを防止でき、さらに、発熱源の負荷状況に応じ、吸熱回路及び制御ユニットに信号を出力することにより、除去する熱量及び冷却液体の循環流量を調整でき、これにより、運転時の消費エネルギーを低減でき、構造が簡素で、冷却システムの安定性を維持でき、放熱を効果的に行うことができる。
【００２６】
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本考案の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本考案を限定するものではない。本考案の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本考案の実用新案登録請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００２７】
１  吸熱回路
２  制御ユニット
１０  吸熱板
１１  貯水槽
１２  冷却本体
１３  排水管
１４  入水管
２０  ユーザ
２１  操作インターフェース
２２  環境温湿度センサ
２３  通信インターフェース
２４  速度制御装置
２５  ファン
１１１  排気バルブ
１１２  作動液
１３０  クイック継手
１３１  第２の温度センサ
１４０  クイック継手
１４１  膨張タンク
１４２  充填ポンプ
１４３  第１の圧力センサ
１４４  第２の圧力センサ
１４５  第１の温度センサ
１４６  第１のポンプ
１４７  第２のポンプ
【図１】
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