(57)【要約】【課題】虫や塵埃が筐体内に侵入して筐体内の電気回路に損傷を招く虞がなく、また、気象条件の変動等で万が一、筐体内に水が発生しても、その水の電気分解によって生成された水素ガスによる水素ガスへの引火の可能性を回避できる基地局を提供すること。【解決手段】筐体１１内に電気回路を収容して屋外に設置される基地局１において、密閉型の筐体１１を採用することで虫や塵埃が筐体１１内に侵入することを防止し、また、外部に圧力を逃がして筐体１１内の気圧を所定値以下に維持する機械式の気圧調整弁３１，３２を設けることで、筐体１１内部に発生した水の電気分解により筐体１１内圧が昇圧したときに、内部のガスを機械式の気圧調整弁３１，３２より外部に排出して筐体１１内における水素ガス濃度を下げて、水素ガスへの引火の可能性を回避する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉型の筐体内に電気回路を収容して屋外に設置される無線通信システムの基地局であって、
前記密閉型の筐体に、筐体内の気圧が所定以上に昇圧すると、外部に圧力を逃がして筐体内の気圧を所定値以下に維持する機械式の気圧調整弁を設けたことを特徴とする基地局。
【請求項２】
前記機械式の気圧調整弁が複数装備されたことを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記密閉型の筐体内に、筐体内部に残存する水分を検出する水センサを備え、
前記水センサが水を検知した時には、前記水センサの検出信号を監視する制御回路がその旨を基地局管理装置に通知することを特徴とする請求項１又は２に記載の基地局。
【請求項４】
前記密閉型の筐体内に、筐体内気圧を検出する圧力センサを備え、前記圧力センサの検出信号を監視する制御回路は、前記筐体内の圧力が規定値以上に昇圧したとき、またその昇圧後に規定値以下まで減圧したときに、その旨を基地局管理装置に通知することを特徴とする請求項３に記載の基地局。
【請求項５】
前記水センサが水を検知し、且つ、前記圧力センサが規定値以上の昇圧を継続して一定時間以上検出した時には、前記水センサ及び圧力センサの検出信号を監視する前記制御回路が、筐体内の電源から各電気回路への給電を停止することを特徴とする請求項４に記載の基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉型の筐体内に電気回路を収容して屋外に設置される無線通信システムの基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やＰＨＳ等の無線通信システムの電波を中継する基地局は、電波の中継や割り当てに必要な電気回路や電源を、防水性能を備えた屋外設置用の筐体に収容して、屋外に設置される。
【０００３】
このような基地局として、筐体の底部等に、常時開放している呼吸穴と、該呼吸穴から筐体内に侵入した外気中の水分を効果的に結露させる傾斜部と、傾斜部で結露した水滴の滴下位置付近に装備された排水口と、排水口の周辺に一定以上の水が貯まると、その水から受ける浮力により排水口を開く弁体とを備えた構成のものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このような基地局では、呼吸穴から筐体内に侵入した外気中の水分が、筐体内部の電気回路に付着することを抑止できる。
しかし、呼吸穴が空いていると、その呼吸穴から侵入した小さな虫や微細な塵埃が筐体内の電気回路に付着して、電気回路の損傷を招く虞があった。
【０００５】
そこで、筐体から呼吸穴を無くして、筐体を密閉型にした基地局が検討された。筐体を密閉型にすることにより、虫や塵埃が筐体内に侵入することを防止できるからである。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−７７６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１に記載のように、筐体の呼吸穴から侵入する外気中の水分を効果的に結露させる傾斜部を設けた構造にしたり、あるいは筐体を密閉構造にしたとしても、当初から筐体内に入っていた空気中の水分が周囲の気象条件の変動で結露することもあり、筐体内の電気回路に対する水分の付着を完全に防止することはできない。
そして、電気回路に水分の付着が発生すると、その電気回路が直流電流の流れる回路の場合、付着した水分の電気分解が起こり、この電気分解により付着している水が水素ガスと酸素ガスに分解される。
そして、密閉構造の筐体の場合は、電気分解により生成された各ガスが筐体内に籠もってしまうため、水素ガス濃度が一定以上になると、筐体内の電気接点や水によりショートした箇所などが発生する火花等で、水素ガスへの引火を招く虞があった。
【０００８】
そこで、このような事態の発生を未然に防ぐために、筐体内に、該筐体内における水の発生を検出する水センサを装備し、水センサが水の発生を検出したときには、その旨を基地局管理装置に無線送信により通知することが検討された。さらに、速やかに筐体内の各電気回路への給電を停止して、電気分解の発生自体を防止することが望ましい。
この場合、水の発生の通知を受けた場合、該当する基地局の保守作業者は基地局内部の水を除去した後に、給電を復旧する。
しかし、このような対応では、給電を復旧するまで、長時間にわたってその基地局が使用不能の状態になってしまって、実用的とは言い難い。
【０００９】
そこで、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、虫や塵埃が筐体内に侵入して筐体内の電気回路に損傷を招く虞がなく、また、気象条件の変動等で万が一、筐体内に水が発生しても、その水の電気分解によって生成された水素ガスへの引火の虞を回避でき、更に、筐体内での水の発生に起因した給電の停止期間を最小限に止めることができ、より長期にわたって安定稼働させることのできる基地局を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る基地局は、密閉型の筐体内に電気回路を収容して屋外に設置される基地局であって、前記密閉型の筐体に、筐体内の気圧が所定以上に昇圧すると、外部に圧力を逃がして筐体内の気圧を所定値以下に維持する機械式の気圧調整弁を設けたことを特徴とする（請求項１）。
【００１１】
上記構成によれば、密閉型の筐体が使用されているため、虫や塵埃が筐体内に侵入して筐体内の電気回路に錆、損傷、短絡などを招く虞がない。
また、気象条件の変動等で万が一、筐体内に水が発生して、その水の電気分解によって酸素ガスと水素ガスとが生成されても、これらのガスの生成によって筐体内の圧力が所定値に達すると、機械式の気圧調整弁が作動し、筐体内のガスを放出する。
従って、筐体内で水の電気分解が生じても、筐体内で水素ガス濃度が急激に上昇することを防止して、水素ガスへの引火の虞を回避できる。
また、筐体内で水の電気分解が生じても、機械式の気圧調整弁によって水素ガスへの引火の虞を回避できることから、筐体内における水の発生を検出しても、直ちに給電を停止する必要はない。例えば、給電の停止は、水の発生を検出した後、前記機械式の気圧調整弁の作動によっても、水素ガスの排出が十分に達成できず、筐体内の昇圧が改善できないような事態に陥ったときのみに限られ、通常は、給電の停止等に陥るまでに保守・修復作業を実施することで、筐体内での水の発生に起因した給電の停止期間を最小限に止めることができ、基地局をより長期にわたって安定稼働させることができる。
【００１２】
また、前記機械式の気圧調整弁が複数装備されたことを特徴とする（請求項２）。
このような構成にすると、一部の機械式の気圧調整弁が故障しても、他の機械式の気圧調整弁が作動することにより、機械式の気圧調整弁による減圧動作の信頼性を向上させることができる。
また、複数の機械式の気圧調整弁の作動圧を少しずつ変えて装備しておくことで、水の電気分解による筐体内の昇圧が急激なときには、多数の機械式の気圧調整弁を同時作動させることで、より短時間に減圧を実現することもでき、機械式の気圧調整弁による排気処理を迅速化することができる。
【００１３】
また、前記密閉型の筐体内に、筐体内部に残存する水分を検出する水センサを備え、
前記水センサが水を検知した時には、前記水センサの検出信号を監視する制御回路がその旨を基地局管理装置に通知することを特徴とする（請求項３）。
このような構成にすると、筐体内における水の発生を基地局管理装置で早期に知ることができ、基地局に装備された機械式の気圧調整弁による排気によって水素ガスへの引火の可能性を回避している間に、該当基地局に保守作業者を派遣できれば、速やかに該当基地局内の水を除去して、基地局における給電の停止等の事態に陥ることを防止、又は給電の停止等の発生期間を最小限に止めることができる。
【００１４】
また、前記密閉型の筐体内に、筐体内気圧を検出する圧力センサを備え、この圧力センサの検出信号を監視する制御回路は、前記筐体内の圧力が規定値以上に昇圧したとき、またその昇圧後に規定値以下まで減圧したときに、その旨を基地局管理装置に通知することを特徴とする（請求項４）。
このような構成にすると、筐体内における水の発生を知って、水の除去のために当該基地局の保守作業に出かける保守作業員は、圧力センサの検出信号に基づく経過通知により、当該基地局内での水の電気分解の発生状況・経過をより正確に推察することができ、より安全に作業に望むことができる。
【００１５】
また、前記水センサが水を検知し、且つ、前記圧力センサが規定値以上の昇圧を継続して一定時間以上検出した時には、前記水センサ及び圧力センサの検出信号を監視する前記制御回路が、筐体内の電源から各電気回路への給電を停止することを特徴とする（請求項５）。
このような構成にすると、万一保守作業員の到着が遅れた場合でも、水素ガスへの引火の発生を未然に防ぐことができ、また、作業の安全性を確保することもできる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る基地局では、密閉型の筐体が使用されているため、虫や塵埃が筐体内に侵入して筐体内の電気回路に錆、損傷、短絡などを招く虞がない。
また、気象条件の変動等で万が一、筐体内に水が発生して、その水の電気分解によって酸素ガスと水素ガスとが生成されても、これらのガスの生成によって筐体内の圧力が所定値に達すると、機械式の気圧調整弁が作動し、筐体内のガスを放出する。
従って、筐体内で水の電気分解が生じても、筐体内で水素ガス濃度が急激に上昇することを防止して、水素ガスへの引火の可能性を回避できる。
また、筐体内で水の電気分解が生じても、機械式の気圧調整弁によって水素ガスへの引火の可能性を回避できることから、筐体内における水の発生を検出しても、直ちに給電を停止する必要はない。例えば、給電の停止は、水の発生を検出した後、前記機械式の気圧調整弁の作動によっても、水素ガスの排出が十分に達成できず、筐体内の昇圧が改善できないような事態に陥ったときのみに限られ、通常は、給電の停止等に陥るまでに、保守・修復作業を実施することで、筐体内での水の発生に起因した給電の停止期間を最小限に止めることができ、基地局をより長期にわたって安定稼働させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る屋外設置用の筐体の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る基地局の一実施の形態の縦断面図、図２は図１に示した基地局の斜め上方から見た斜視図、図３は図１に示した基地局において、筐体に装備された機械式の気圧調整弁による減圧処理の説明図である。
【００１８】
この一実施の形態の基地局１は、携帯電話機の電波を中継する基地局として屋外に設置されるもので、基地局として必要な電気回路等を収容する密閉型の回路収容空間１３が、筐体１１によって提供されている。
筐体１１は、呼吸穴等を持たない所謂密閉型で、互いの接続端面１５ａ，１６ａを突き合わせて結合される２つのケース部材１５，１６によって構成されている。
【００１９】
第１のケース部材１５は、一側面を開放した箱形で、上壁１５ｂに、送受信用のアンテナを接続するアンテナ接続部１７が複数装備されている。また、この第１のケース部材１５内には、電波の送受信処理をする電気回路であるＲＦ部１８と、信号をデジタル化する電気回路であるデジタル処理部１９とが装備されている。
この第１のケース部材１５の開放した一側面には、外周側に張り出したフランジ部１５ｃによって、前記接続端面１５ａが提供されている。
【００２０】
第２のケース部材１６は、第１のケース部材１５に突き合される一側面を開放した箱形構造になっている。この第２のケース部材１６内には、第１のケース部材１５内の各電気回路等へ所定の電力を給電するための電源回路２１と、この電源回路２１を動作させるために外部の給電ケーブルが接続される電源供給ターミナル２２等が装備されている。
この第２のケース部材１６の開放した一側面には、外周側に張り出したフランジ部１６ｃによって、第１のケース部材１５の接続端面１５ａに突き合される接続端面１６ａが提供されている。
【００２１】
各ケース部材１５，１６は、それぞれの接続端面１５ａ，１６ａを互いに突き合した状態で、それぞれのフランジ部１５ｃ，１６ｃをねじ２４により締結することで、互いに固定されて、密閉型の回路収容空間１３を画成している。
【００２２】
各ケース部材１５，１６相互の互いに突き合された接続端面１５ａ，１６ａ間には、図１に示すように、外部から該接続端面１５ａ，１６ａ間に侵入した水分が回路収容空間１３に侵入することを防止する防水パッキン２６が装備されている。
本実施の形態の場合、この防水パッキン２６は、フランジ部１５ｃに形成されたパッキン収容溝１５ｄに収容されている。
【００２３】
本実施の形態の場合、筐体１１を構成している第２のケース部材１６には、筐体１１内の気圧が所定以上に昇圧すると、外部に圧力を逃がして筐体１１内の気圧を所定値以下に維持する複数個の機械式の気圧調整弁３１，３２が設けられている。
これらの機械式の気圧調整弁３１，３２は、いずれも、ばね弾性により作動する機械式の一般的な機械式の気圧調整弁である。内蔵のばね荷重を調整することで、作動圧を変更することができる。
【００２４】
二つの機械式の気圧調整弁３１，３２の内、一方の機械式の気圧調整弁３１は、第２のケース部材１６の底壁に設けられている。また、他方の機械式の気圧調整弁３２は、第２のケース部材１６の天井壁に設けられている。
このように、上下に分散して複数の機械式の気圧調整弁３１，３２を配置することで、水の電気分解による昇圧が回路収容空間１３内の上部または下部のいずれで発生しても、速やかに減圧することが可能になる。
また、水の電気分解によって発生する水素ガスは、比重が小さいため、回路収容空間１３内の上部に貯まる。従って、上部に機械式の気圧調整弁を装備することは、水素ガスを重点的に排出することができ、水素ガスへの引火の防止に効果的である。
【００２５】
また、各機械式の気圧調整弁３１，３２の作動圧は、回路収容空間１３内における水素濃度が、爆発や引火を起こし易い濃度に到達する前の圧力を推定して決定される。
具体的には、水素ガスが爆発や引火を起こし易い水素濃度は５％〜３０％である。この水素濃度になる時の圧力は、１０９４３１ｐａ〜１８４４１１ｐａ（１．０８気圧〜１．８２気圧）と推察される。
【００２６】
なお、本実施の形態では、２つの機械式の気圧調整弁３１，３２を装備したが、機械式の気圧調整弁の装備数は、回路収容空間１３の容量等から、当該筐体１１内に想定される圧力上昇に対応して設定すればよく、想定される圧力上昇によっては、機械式の気圧調整弁の装備数を単一、又は３個以上の複数個に設定することも考えられる。
【００２７】
また、本実施の形態の基地局１では、筐体１１内に、筐体内部に残存する水分を検出する水センサ３４と、筐体内の気圧を検出する圧力センサ３６と、これらの各センサの検出信号に基づいて所定の制御動作を行う制御回路３８とが装備されている。
【００２８】
水センサ３４は、例えば、赤外線やレーザー光を照射し光学的に水分を検出するセンサや各種の湿度センサが使用できる。例えば、湿度センサとしては、高分子膜の水分の吸収・吸収に伴う誘電率変化から湿度を測定する高分子膜湿度センサなどがあり、この高分子膜湿度センサは、センサ素子の静電容量の変化やインピーダンスの変化を電気信号に変えて出力するものである。湿度センサの場合は、湿度が非常に高い状態（例えば湿度が９０％以上など）のとき水（水分）を検出したとすればよい。
図１に示した回路収容空間１３内において、当然ながら水は筐体１１内の底部から溜まっていくので、水センサ３４は下方に配置することが好ましい。あるいは、直流電流の流れる回路の近傍や電気接点、電源などの近傍に配置することも好ましい。また、水センサ３４はこれらの複数箇所に配置してもよい。
【００２９】
圧力センサ３６は、次のようにして、筐体内の圧力を検出する。圧力センサはダイヤフラムの表面に半導体ひずみゲージを形成したものであり、外部からの力（圧力）によって、ダイヤフラムが変形した際に発生するピエゾ効果による電気抵抗の変化を電気信号に変換するものである。
【００３０】
制御回路３８は、水センサ３４及び圧力センサ３６の検出信号を監視していて、水センサ３４が水を検知した時には、その旨をＲＦ部１８からの無線通信により基地局管理装置に通知する。また、制御回路３８は、圧力センサ３６の検出信号に基づいて、筐体１１内の圧力が規定値以上に昇圧したとき、また、その昇圧後に規定値以下まで減圧したときに、それぞれ、その旨をＲＦ部１８からの無線通信により基地局管理装置に通知する。
【００３１】
更に、本実施の形態の制御回路３８は、水センサ３４が水を検知し、且つ、圧力センサ３６が規定値以上の昇圧を継続して一定時間以上検出した時には、機械式の気圧調整弁３１，３２が適正に機能していないか、あるいは水の電気分解が想定以上に活発化していて緊急性を要すると判定して、筐体１１内の電源（電源回路２１）から各電気回路への給電を停止する。これは、給電状態での回路接点の切り替え動作や水によりショートした箇所などによって発生する火花が、水素ガスに引火することを防ぐためである。
【００３２】
なお、制御回路３８は、水センサ３４が水を検知しても、圧力センサ３６が検出する規定値以上の昇圧状態が一定時間以内に、規定値以下に下がった時には、各電気回路への給電を停止しない。
【００３３】
上記基地局１において、機械式の気圧調整弁３１，３２が作動する手順は、図３に示す如くとなる。
水センサ３４が水を検出せず、圧力センサ３６も圧力上昇を検出しない適正な運用状況では、図３（ａ）に示すように、機械式の気圧調整弁３１，３２は、流路を閉じた状態に維持している。
図３（ｂ）に示すように、筐体１１内に水が侵入すると、水センサ３４がそれを検出する。この水センサ３４の検出信号に基づいて、制御回路３８が基地局管理装置に、その旨を無線で通知する。
筐体１１内に侵入した水が、内部の回路の直流電流に触れて、水の電気分解が始まると、図３（ｃ）に示すように、水素ガスと酸素ガスの生成により、筐体１１内の圧力が上昇し始める。
そして、筐体１１内の圧力が規定値まで昇圧すると、図３（ｄ）に示すように、圧力センサ３６の検出信号に基づいて、制御回路３８が基地局管理装置に、その旨を無線で通知する。
次いで、図３（ｅ）に示すように、昇圧を解消すべく、機械式の気圧調整弁３１，３２が流路を開いて、筐体１１内のガスを外部に排出する。
機械式の気圧調整弁３１，３２の作動によるガスの排出により筐体１１内の圧力が既定値以下に下がった場合には、各機械式の気圧調整弁３１，３２が流路を閉じると共に、制御回路３８が既定値以下に減圧した旨の通知を行い、図３（ａ）の状態に戻る。
【００３４】
以上に説明した本実施の形態の基地局１では、密閉型の筐体１１が使用されているため、虫や塵埃が筐体１１内に侵入して筐体１１内の電気回路に損傷を招く虞がない。
また、気象条件の変動等で万が一、筐体１１内に水が発生して、その水の電気分解によって酸素ガスと水素ガスとが生成されても、これらのガスの生成によって筐体１１内の圧力が所定値に達すると、図３（ｅ）に示したように、機械式の気圧調整弁３１，３２が作動し、筐体１１内のガスを放出する。
従って、筐体１１内で水の電気分解が生じても、筐体１１内で水素ガス濃度が急激に上昇することを防止して、水素ガスへの引火の可能性を回避できる。
【００３５】
また、筐体１１内で水の電気分解が生じても、機械式の気圧調整弁３１，３２によって水素ガスへの引火の可能性を回避できることから、筐体１１内における水の発生を検出しても、直ちに給電を停止する必要はない。例えば、給電の停止は、水の発生を検出した後、前記機械式の気圧調整弁３１，３２の作動によっても、水素ガスの排出が十分に達成できず、筐体１１内の昇圧が改善できないような事態に陥ったときのみに限られ、通常は、昇圧が改善できないような状況に陥るまでに保守・修復作業を実施することで、筐体１１内での水の発生に起因した給電の停止期間を最小限に止めることができ、基地局をより長期にわたって安定稼働させることができる。
【００３６】
更に、本実施の形態の基地局１では、２つの機械式の気圧調整弁３１，３２が装備されているため、一方の機械式の気圧調整弁が故障しても、他の機械式の気圧調整弁が作動することにより、機械式の気圧調整弁による減圧動作の信頼性を向上させることができる。
また、２つの機械式の気圧調整弁３１，３２の作動圧を少しずつ変えて装備しておくことで、水の電気分解による筐体１１内の昇圧が急激なときには、双方の機械式の気圧調整弁３１，３２を同時作動させることで、より短時間に減圧を実現することもでき、機械式の気圧調整弁３１，３２による排気処理を迅速化することができる。
【００３７】
また、本実施の形態の基地局１では、密閉型の筐体１１内に、筐体１１内部に残存する水分を検出する水センサ３４を備え、水センサ３４が水を検知した時には、水センサ３４の検出信号を監視する制御回路３８がその旨を基地局管理装置に通知する。そのため、筐体１１内における水の発生を基地局管理装置で早期に知ることができ、基地局に装備された機械式の気圧調整弁３１，３２による排気によって水素ガスへの引火の発生を回避している間に、該当基地局に保守作業者を派遣できれば、速やかに該当基地局内の水を除去して、基地局における給電の停止等の事態に陥ることを防止、又は給電の停止等の発生期間を最小限に止めることができる。
【００３８】
また、本実施の形態の基地局１では、密閉型の筐体１１内に、筐体１１内の気圧を検出する圧力センサ３６を備え、この圧力センサ３６の検出信号を監視する制御回路３８は、筐体１１内の圧力が規定値以上に昇圧したとき、またその昇圧後に規定値以下まで減圧したときに、その旨を基地局管理装置に通知する。
そのため、筐体１１内における水の発生を知って、水の除去のために当該基地局の保守作業に出かける保守作業員は、圧力センサ３６の検出信号に基づく経過通知により、当該基地局内での水の電気分解の発生状況・経過をより正確に推察することができ、より安全に作業に望むことができる。
【００３９】
また、本実施の形態の基地局１では、前記水センサ３４が水を検知し、且つ、前記圧力センサ３６が規定値以上の昇圧を継続して一定時間以上検出した時には、前記水センサ３４及び圧力センサ３６の検出信号を監視する前記制御回路３８が、筐体１１内の電源から各電気回路への給電を停止する。
そのため、保守作業員の到着が遅れる場合でも、水素ガスへの引火の発生を未然に防ぐことができ、また、作業の安全性を確保することもできる。
【００４０】
なお、本発明に係る基地局において、密閉型の筐体１１を構成するケース部材の個数は、上記実施の形態に限らない。例えば、上記実施の形態の筐体１１は、２個のケース部材により構成されていたが、３個以上のケース部材を付き合わせ接続することで、所定の容積の回路収容空間を形成する構成であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る基地局の一実施の形態の縦断面図である。
【図２】図１に示した基地局の斜め上方から見た斜視図である。
【図３】図１に示した基地局において、筐体１１に装備された機械式の気圧調整弁３１，３２による減圧処理の説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１１  筐体
１３  回路収容空間
１５  第１のケース部材
１５ａ  接続端面
１５ｃ  フランジ部
１６  第２のケース部材
１６ａ  接続端面
１６ｃ  フランジ部
１８  ＲＦ部
２１  電源回路
２２  電源供給ターミナル
２４  ねじ
２６  防水パッキン
３１，３２  機械式の気圧調整弁
３４  水センサ
３６  圧力センサ
３８  制御回路
【図１】
2008140796.tif 000003
【図２】
2008140796.tif 000004
【図３】
2008140796.tif 000005