(57)【要約】【課題】風向に影響されることなく、低電力で安定な冷却が出来る屋外用設置筐体および冷却方法を提供する。【解決手段】外部筐体である日よけ板１１の開口部Ａ、Ｂそれぞれに設けられたファン２３は、内部筐体１２が発生する熱を室外に排気することにより冷却し、室外の風が開口部Ａ又は、Ｂへ吹き付けることにより逆風となり、開口部Ａ、Ｂに取り付けられた風向センサ２１が吸気状態と検出した場合、その吸気が検出された開口部（例えば、Ａ）に取り付けられたファン２３を逆転させ吸気方向に動作させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器を収納する内部筐体と、前記内部筐体を覆う外部筐体との２重構造を備えて屋外に設置される電子機器の屋外設置機器用筐体において、
前記外部筐体は、
少なくとも１つの開口部に取り付けられるファンと、
通常排気を行う複数の異方向の開口部と、通常吸気を行う第３の開口部と、
前記排気を行う開口部に取り付けられ、当該開口部の風向情報を出力する風向センサと、
前記風向センサから当該開口部が吸気状態になった風向情報が入力された場合、前記ファンの回転方向を通常から逆転の方向にして前記ファンを駆動するファン駆動回路とを
備えることを特徴とする屋外設置機器用筐体。
【請求項２】
前記ファンは、
前記通常排気をする２つの開口部に取り付けられたことを特徴とする請求項１記載の屋外設置機器用筐体。
【請求項３】
前記ファンは、
前記通常吸気をする１つの開口部に取り付けられたことを特徴とする請求項１記載の屋外設置機器用筐体。
【請求項４】
電子機器を収納する内部筐体と、前記内部筐体を覆うと共に、風向検出手段と、換気する開口部とを有する外部筐体との２重構造を備え、前記内部筐体をファンで強制空冷する屋外に設置される電子機器の屋外設置機器用筐体の冷却方法において、
前記外部筐体は、
通常排気を行う複数の異方向の開口部と、通常吸気を行う第３の開口部とが設けられ、
少なくとも１つの前記開口部には、前記ファンが取り付けられ、
前記通常排気を行う開口部に取り付けられる前記風向検出手段が当該開口部が屋外からの風が吹き込まれて吸気状態になったことを検出した場合、前記ファンの回転方向を通常から逆転の方向にして換気することを
特徴とする屋外設置機器用筐体の冷却方法。
【請求項５】
前記ファンは、
前記通常排気をする２つの開口部に取り付けられたことを特徴とする請求項４記載の屋外設置機器用筐体の冷却方法。
【請求項６】
前記ファンは、
前記通常吸気をする１つの開口部に取り付けられたことを特徴とする請求項４記載の屋外設置機器用筐体の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器等の屋外に設置される屋外設置機器用筐体およびその冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話基地局など、通信機器や電子装置は、機能の高度化に伴い発熱量が増える一方、電子装置の設置場所が屋外に設置される場合が多くなっている。装置は小型化される一方設置条件が日照を受けるなど放熱条件が厳しくなっている。
【０００３】
この様な電子装置自体は、粉塵、水分の影響を避けるため、密閉構造の内部筐体を日照や雨から避けるため外部筐体で覆い、その内部筐体との間の空気をファンで攪拌、吸排気屋外設置用筐体は、して冷却する方法が取られている（例えば、特許文献１。）。
【０００４】
図７は従来の２重構造の屋外設置用筐体の排気機構を示す構造図である。  
図７（ａ）、（ｂ）において、電子装置、回路部分は、密閉筐体の様な内部筐体１２０に収容され、更に外部筐体である日よけ板１１０によって覆われている。内部筐体１２０には、放熱器１５０が取り付けられている場合も有る。日よけ板１１０には、屋外の風（外気）を内部と入出力する開口部Ａ、Ｂを備え、その何れかにファン２３０が取り付けられている。
【０００５】
図７（ａ）、７（ｂ）は、ファンを排気用、図７（ｃ）、７（ｄ）は吸気用として使用している場合の排気の流れを示している。日よけ板１１０と内部筐体１２０との間は、外気が通る気管路があり、内部筐体１２０、放熱器１５０からの放熱が気管路を流れる空気で冷却される。屋外設置の小型携帯電話基地局は、ビル屋上の狭スペースや、電柱等の僅かなスペースに設置される。
【０００６】
外部筐体である日よけ板１１０も設置上のスペース制限があり、内部筐体１２０よりも若干大きいだけのサイズになる。従って、外部筐体内の対流による冷却効果も限られ、また、場合によっては日よけ板１１０が熱せられた輻射熱によって外部筐体内部の空気の温度上昇が生じる場合もある。これらの外部筐体内部の発熱を効率的に冷却するためファン２３０が設けられ、強制空冷が行われる。
【０００７】
しかし例えば、図７（ｂ）、（ｄ）で示す様に、排気口側の開口部Ａに風があたると、逆風となるので熱を外部に放出し難くなる問題が有った。特に、携帯電話基地局をマイクロセルと呼ばれる様な狭いカバレージで運用する様な小型の基地局は小電力で運用されるため冷却ファンの電源容量も限られており、逆風に対しても余裕のある強力なファンが使用出来ない問題があった。例えば、逆風が強くなると殆ど開口部Ａからは空気が実効的に排出されず、反対に内部へ入り込む状態に達する場合もある。
【０００８】
逆風の流入を防ぐ方法として、防風フード等を設ける場合もあるが、電柱や、屋上スペースの僅かな空間を利用する場合、邪魔になったり、スペースに余裕が無いなどの制限があり防風フードが利用出来ないことが多い。
【特許文献１】特開２０００−３４９４８５号公報  （第４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の屋外設置機器用筐体は、上記問題を解決するためになされたもので、風向に影響されることなく、低電力で安定な冷却が出来る屋外設置機器用筐体、およびその冷却方法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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の屋外設置機器用筐体は、電子機器を収納する内部筐体と、前記内部筐体を覆う外部筐体との２重構造を備えて屋外に設置される電子機器の屋外設置機器用筐体において、前記外部筐体は、少なくとも１つの開口部に取り付けられるファンと、通常排気を行う複数の異方向の開口部と、通常吸気を行う第３の開口部と、前記排気を行う開口部に取り付けられ、当該開口部の風向情報を出力する風向センサと、前記風向センサから当該開口部が吸気状態になった風向情報が入力された場合、前記ファンの回転方向を通常から逆転の方向にして前記ファンを駆動するファン駆動回路とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の屋外設置機器用筐体の冷却方法は、電子機器を収納する内部筐体と、前記内部筐体を覆うと共に、風向検出手段と、換気用の開口部を有する外部筐体との２重構造を備え、前記内部筐体をファンで強制空冷する屋外に設置される電子機器の屋外設置機器用筐体の冷却方法において、前記外部筐体は、通常排気を行う複数の異方向の開口部と、通常吸気を行う第３の開口部とが設けられ、前記開口部の少なくとも１つには、前記ファンが取り付けられ、前記排気を行う開口部に取り付けられる前記風向検出手段が当該開口部が吸気状態になったことを検出した場合、前記ファンの回転方向を通常から逆転の方向にして換気することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、風向に影響されることなく、低電力で安定な冷却が出来る屋外設置機器用筐体および冷却方法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】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明の実施例に係わる屋外設置機器用筐体の外観図である。
【００１５】
図１（ａ）において、電子装置、回路部分は、密閉筐体の様な内部筐体１２に収容され、更に外部筐体である日よけ板１１によって覆われている。日よけ板１１には、ファン２３が取り付けられ屋外の風（外気）を入出力する開口部Ａ、Ｂ、ファン２３が無い外気の流通口である開口部Ｃとを備えている。屋外の風の風向が概ね９０度以上の異方向で変化してもその影響を避ける様、異方向に開口部Ａ、Ｂが設けられている。
【００１６】
この様な屋外設置される装置は、小型の携帯電話基地局（以下小型基地局と称する。）がその代表例であり、ビル屋上の小スペース、鉄塔などに設置される。
【００１７】
図１（ｂ）は、ファン２３が取り付けられた開口部が１つで、ファンが取り付けられていない開口部が２つの場合の外観図である。
【００１８】
図２は、本発明の実施例に係わる屋外設置機器用筐体の冷却動作を説明する構造図である。  
図２において、屋外設置機器用筐体は、それぞれ開口部Ａ、Ｂに取り付けられ、通常状態（デフォルト）では外気を取り入れ、内部筐体１２に取り付けられた放熱器１５へ冷却風を吹き付け、日よけ板１１内の空気を開口部Ｃから外部に排出するファン２３を２つ備えている。開口部Ｃは、日よけ板１１（外部筐体）の底部又は、側面等に設けられる外気の取入口である。
【００１９】
また、開口部Ａ、Ｂにはファン２３と共に風向情報を出力する風向センサ２１が取り付けられ、屋外の風（外気）が開口部Ａ、または開口部Ｂに向かって吹き込んで排気に支障が生じているか否かを検出している。
【００２０】
図３は、風向センサ２１の構造の一例を示す構成図である。  
図３において、風向センサ２１は、日よけ板１１の開口部の少なくとも一部に掛かり、通常は、ファン２３の排出風で外側に吹かれている羽根２１Ｔが取り付けられている。そして、屋外の風が開口部へ向かって吹込み、排気を妨げて羽根２１Ｔが内側へ振れた場合に、羽根と接触して（例えば、ＯＮ状態になる。）逆風状態の「吸気」を示す風向情報である接点信号を出力するマイクロスイッチ２１ｓを備えている。
【００２１】
図４は、ファンユニット２の動作を説明する機能ブロック図の一例である。  
図４において、ファンユニット２は各開口部Ａ、Ｂに備えられ、風向センサ２１と、ファン２３と風向センサ２１から接点信号が入力され、ファン２３を駆動するファン駆動回路２２とを備えている。
【００２２】
風向センサ２１のマイクロスイッチ２１ｓから「吸気」を示す接点信号が入力した場合、ファン駆動回路２２は、ファン２３の回転方向をそれまでの排気から吸気に逆転する駆動信号をファン２３へ出力してファン２３を逆転させる。
【００２３】
例えば、ファン２３がＤＣモータ、ファン駆動回路２２がＤＣ電源に依って構成されるもので有れば、入力される接点信号でリレー切換制御を行いＤＣ電源の出力極性を逆転すればよい。また、回転方向を逆転出来る交流モータを用いる方法を用いても良いことは言うまでもない。
【００２４】
再び図２に戻る。図２（ａ）は、屋外の風が弱く、ファンモータ２３がそれぞれ、開口部Ｃから取り込んだ空気を排気する動作をしている。図２（ｂ）では、開口部Ａに逆風が吹き込み、その風向センサ２１が動作し吸気で有ることを検知し、ファン２３が通常とは逆転し、吸気状態になっている。その結果、開口部Ａから取り入れられた空気は、管気路を通り、開口部Ｂへ向けて流れる。
【００２５】
開口部Ａからの空気は開口部Ｃの脇を通過するが、開口部Ｃは、元々外気が流入しており、流れ出すことなく開口部Ｂに取り付けられたファン２３の吸気により吸い出されて排出される。そして、通常状態に近い排気状態が保たれる様になるので、強力なモータをファン２３に使用する必要も無い。この様な小型の携帯電話基地局は、消費電力量が厳しく制限されているので、本発明の実施例の屋外設置機器用筐体では小定格のファンのモータで済ませることが可能であり、節電効果が大きい。
【００２６】
図２（ｃ）も図２（ｂ）と同様であるが逆風の生じる開口部が異なっている。日よけ板、即ち、外部筐体の２カ所以上にファンを設けた開口部を持つ構造の場合、風向が異なる場合でも安定して強制空冷効果が得られる効果が高い。
【００２７】
図１（ｂ）は、ファン２３が１つの場合の本発明の実施例に係わる屋外設置機器用筐体の外観図である。
【００２８】
図５は、図１（ｂ）に対応するファン２３が１つの場合のファンユニット２の構成を示す機能ブロック図である。  
図５において、ファンユニット２は、開口部Ａ、Ｂにそれぞれ設けられる風向センサ２１Ａ、２１Ｂと、それらからの接点信号が入力されるファン駆動回路２２を備える。この場合でも、２つある風向センサ２１Ａ、２１Ｂの何れかから吸気を示す接点信号がファン駆動回路２２へ入力された場合、ファン２３が逆転することは前例と同様である。
【００２９】
図６は、図１（ｂ）に対応する本発明の実施例に係わる屋外機器用筐体の冷却動作を説明する構造図である。  
図６において、図６（ａ）のデフォルト状態ではファン２３は、放熱器１５へ外気を吹き付ける方向へ回転し、図６（ｂ）、（ｃ）の吸気状態になると逆転する。その他、動作詳細は、ファンを２つ備える場合と類似するので詳細説明は省略するが、ファン２３の回転方向により空気の流量の差異は少なく、強制空冷に必要な流量を確保する。
【００３０】
以上、説明した如く実施例による屋外設置機器用筐体は、屋外の風が逆風の吹きつけ状態になったとき、逆風を積極的に取り込むことにより、冷却風の方向を反転させて必要な冷却風の流量を保つことが出来る。この様に、本発明の屋外設置機器用筐体は、風向の変化によらず、低電力で安定した冷却を得ることが出来る。
【００３１】
なお、構成の組み合わせ、配置は上記主旨を逸脱しない範囲で適宜変更されても良い。例えば、開口部は、上記説明では上部の同じ高さの位置に設けられているが、一方の開口部を日よけ板の上面近く、他方を底面近くに設置しても良いし、また、開口部も更に多く設けられても良く、ファンが取り付けられる開口部と、取り付けられない開口部との組み合わせ等は適宜選択される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施例に係わる屋外機器用筐体の外観図。
【図２】本発明の実施例に係わる屋外機器用筐体の冷却動作を説明する構造図。
【図３】風向センサの構造の一例を示す構成図。
【図４】ファンが２つの場合のファンユニットの構成を示す機能ブロック図。
【図５】ファンが１つの場合のファンユニットの構成を示す機能ブロック図。
【図６】ファンが１カ所に取り付けられた屋外機器用筐体の冷却動作を説明する構造図。
【図７】従来の２重構造の屋外設置用筐体の排気機構を示す構造図。
【符号の説明】
【００３３】
１１  日よけ板
１２  内部筐体
１５  放熱器
２１  風向センサ
２１ｓ  マイクロスイッチ
２１Ｔ  羽根
２２  ファン駆動回路
２３  ファン
Ａ、Ｂ、Ｃ  開口部
【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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