(57)【要約】【課題】圧縮機へ駆動電力を供給するリード線への専用の防雨措置を不要にして、長期にわたり安定して運転できるものを得る。【解決手段】圧縮機１１と膨張機１２と被冷却体を収納する真空容器１３とを備える冷凍機、並びにこれらを運転制御する電源１４を同一筐体内に収納して構成されるものにおいて、外気が流通する第１の空間３Ａに圧縮機１１の放熱フィン１１ｂと膨張機１２の放熱フィン１２ｂを配設し、防雨構造よりなる第２の区間４Ａに気密端子２２を含む圧縮機１１の両端部と真空容器１３と電源１４を配設する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と膨張機と被冷却体を収納する真空容器とを備える冷凍機、並びにこれらを運転制御する電源部を同一筐体内に収納して構成される極低温冷却装置で、筐体内が、ファンにより外気が流通するよう構成された第１の空間と、密閉された防雨構造よりなる第２の空間とに区画され、略円筒状の圧縮機の中央部の外周に長手方向に積層して取付けられた複数の円環状フィンよりなる放熱フィンと、略円筒状の膨張機の外周に長手方向に積層して取付けられた複数の円環状フィンよりなる放熱フィンが第１の空間に配設され、気密端子を含む圧縮機の両端部と真空容器と電源部が第２の空間に配設され、かつ、前記ファンが、圧縮機の長手方向と直交する水平方向に外気を流通させるよう配設されている極低温冷却装置。
【請求項２】
冷凍機を構成するイナータンスチューブが前記の第１の空間に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の極低温冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、センサーや移動体通信基地局用通信フィルター等を小型冷凍機により冷却して用いる極低温冷却装置、特に屋外据付用等の筐体に一体に組込んで用いる極低温冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動体通信基地局用通信フィルター等を小型冷凍機により冷却して用いる極低温冷却装置としては、例えば本願発明者らによる特願  ２００２  −  ０５０７６９  号に記載の極低温冷却装置がある。図６〜図８はこの種の極低温冷却装置の構成図で、図６は内部正面図、図７は、図６のＡ−Ａから見た断面図、図８は，図６のＢ−Ｂから見た断面図である。なお、図６は、図７のＣ−Ｃから見た断面図に相当する。
これらの図に見られるように、この種の極低温冷却装置は、構成要素を筐体１の内部に一体化して収納して屋外据付に耐えるように構成されている。すなわち、本構成においては、筐体１の内部が、仕切り板２によって、ファン７により外気が通流するよう構成された第１の空間３と、密閉された第２の空間４とに区画され、第１の空間３は、さらに風洞５によって風洞内部空間３ａと風洞外部空間３ｂとに区画されている。小型冷凍機のうち多大の発熱を伴う圧縮機１１と膨張機１２は第１の空間３の風洞内部空間３ａに配置され、一方、被冷却体を収納する真空容器１３や、電源１４、電子部品１５等の雨水により損傷を受けやすい構成要素は第２の空間４の内部に気密に収納されている。風洞内部空間３ａに配置された圧縮機１１と膨張機１２は、それぞれの放熱フィン１１ａ、１２ａによってファン７により通流される外気に放熱することにより冷却され、所定の運転温度領域に保持されている。なお、密閉された第２の空間４の内部に収納された電子部品のうち発熱密度の大きい電子部品１６は、固定板１７に熱的に連結し、熱伝導によって除熱することによって、所定の温度以下に保持されている。
【０００３】
【特許文献１】
特願２００２−０５０７６９号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来のこの種の極低温冷却装置では、防雨等の対候性の措置を必要とする電源部等を密閉された第２の空間４に配置するとともに、多大の発熱を伴う圧縮機１１と膨張機１２を第１の空間３に配置してファン７によって外気を通流させて冷却する構成としているので、圧縮機１１と膨張機１２が極めて効率よく冷却される構成となっている。
ところで、圧縮機１１を運転するためには、内蔵された駆動装置へ駆動電力を供給する必要があるので、図６に見られるごとく、第２の空間４に配置された電源１５と仕切り板２に設けられた防水コネクター２４との間、さらにこの防水コネクター２４と圧縮機１１の側端部の気密端子２２との間にリード線２１を配線して、電源１４から圧縮機１１の内部の駆動装置へ電力を供給している。このとき、第１の空間３に位置する構成部品は外気に曝されることとなるので、仕切り板２の貫通部分には防水コネクター２４が用いられ、気密端子２２の部分には防水処理２３が施されている。
【０００５】
従来のこの種の極低温冷却装置では、上記のごとき措置により防雨等の対候性を確保しているが、完全な措置を講じることは不可能であるがために対候性を損なう危険性が高くなるという問題点があった。
本発明は上記のごとき問題点を考慮してなされたもので、本発明の目的は、圧縮機と膨張機が効率よく冷却されるとともに、圧縮機に駆動電力を供給する気密端子やリード線へ従来のごとき防雨等の対候性の特別な措置を施す必要がなく、長期にわたりより安定して運転できる極低温冷却装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明においては、
圧縮機と膨張機と被冷却体を収納する真空容器とを備える冷凍機、並びにこれらを運転制御する電源部を同一筐体内に収納して構成される極低温冷却装置において、
（１）筐体内を、ファンにより外気が流通するよう構成された第１の空間と、密閉された防雨構造よりなる第２の空間とに区画し、略円筒状の圧縮機の中央部の外周に長手方向に積層して取付けられた複数の円環状フィンよりなる放熱フィンと、略円筒状の膨張機の外周に長手方向に積層して取付けられた複数の円環状フィンよりなる放熱フィンを第１の空間に配設し、気密端子を含む圧縮機の両端部と真空容器と電源部を第２の空間に配設し、かつ、上記のファンを、圧縮機の長手方向と直交する水平方向に外気を流通させるように配設することとする。
【０００７】
（２）さらに、上記の極低温冷却装置において、冷凍機を構成するイナータンスチューブを上記の第１の空間に配設することとする。
上記の（１）のごとくとすれば、多大の発熱を伴う圧縮機と膨張機は、その放熱フィンが第１の空間に配設されているので、ファンにより導入、流通される外気との間の熱交換によって効果的に冷却され、所定の運転温度に保持される。また、気密端子を含む圧縮機の両端部と真空容器と電源部は密閉された防雨構造よりなる第２の空間に収納されているので、電源部はもとより、従来の構成において防水処理を施して防雨等の対候性を確保していた圧縮機の気密端子の部分においても、特別な処理を施さずとも所要の対候性が確保されることとなる。
【０００８】
また、上記の（２）のごとく構成すれば、イナータンスチューブがファンにより導入、流通される外気との間の熱交換によって効果的に冷却されるので、より高い効率で冷凍機が運転できることとなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳しく説明する。
図１は本発明の極低温冷却装置の実施例の構成を正面から見た断面図、図２は本実施例の構成を図１のＤ−Ｄより見た側面断面図、図３は本実施例の構成を図１のＦ−Ｆより見た平面断面図であり、図１は本実施例の構成を図２のＥ−Ｅより見た断面図に相当する。また、図４は図２のＧより見た本極低温冷却装置の正面図、図５は図２のＨより見た本極低温冷却装置の背面図である。なお、これら図１〜図５においても、図６〜図８に示した従来例に用いられているものと同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１０】
本実施例の構成の第１の特徴は、筐体１Ａの内部に設けられたファンにより外気が流通するよう構成された第１の空間３Ａが、従来の構成例の第１の空間３に比較してより小さな空間に制限され、圧縮機１１の放熱フィン１１ｂの部分と膨張機１２の放熱フィン１２の部分、およびこの空間に外気を流通させるためのファン７がこの第１の空間３Ａに配設され、従来の構成例においては第１の空間３に配設されていた気密端子２２を含む圧縮機１１の両端部が、真空容器１３や電源部１４とともに、密閉された防雨構造よりなる第２の空間４Ａに配設されている点にある。
【００１１】
第１の空間３Ａに配設された圧縮機１１の放熱フィン１１ｂは、従来の構成例と異なり、略円筒状の圧縮機１１の中央部の外周に長手方向に積層して取付けられた複数の円環状フィンによって構成されている。一方、膨張機１２の放熱フィン１２ｂは、従来の構成例と同様に略円筒状の膨張機の外周に長手方向に積層して取付けられた複数の円環状フィンによって構成されている。また、ファン７は、図２、図３に見られるごとく圧縮機１１の長手方向と直交する水平方向に外気を流通させるよう配設されている。したがって、ファン７を作動させれば、導入された外気はこれらの円環状フィンの空隙を通流し、圧縮機１１および膨張機１２の発熱は外気へと放熱される。この放熱により、圧縮機１１および膨張機１２の温度が所定の運転温度に維持される。なお、第１の空間３Ａの上部を区画する天板６は、ファン７により導入される外気をガイドする風洞を形成する役割を果すとともに、屋外設置の場合には、直射日光による圧縮機１１の加熱を防止する日除け板の役割を果す。
【００１２】
また、本実施例では、上記のごとく圧縮機１１の気密端子２２を含む両端部が防雨構造の第２の空間４Ａに配設されているので、外気に曝される第１の空間３に配設されていた従来例の気密端子２２の場合のような防水処理２３を施す必要はない。また、第１の空間３Ａにはリード線は配設されていないので、二つの空間との間を連結する従来例のごとき防水コネクター２４も備える必要がない。したがって、本実施例の構成では、従来の構成において危惧されていたこれらの防水処理２３や防水コネクター２４の不具合に伴う性能低下の恐れがなく、長期にわたりより安定して運転できる極低温冷却装置が得られることとなる。
【００１３】
本実施例の第２の特徴は、パルスチューブ式冷凍機を構成するイナータンスチューブ１８が第１の空間３Ａに配設されていることにある。すなわち、真空容器１３の内部の高温端部分に接続されたイナータンスチューブ１８は、図２、図３に見られるごとく、第１の空間３Ａに導入、配設されており、圧縮機１１および膨張機１２と同様に、ファン７により導入されて外気で冷却されるよう構成されている。イナータンスチューブ１８の他端は、防雨構造の第２の空間４Ａに配設されたバッファタンク１９へと気密に連結されている。なお、本実施例の構成では、イナータンスチューブ１８を圧縮機１１および膨張機１２の放熱フィン１１ｂ，１２ｂの下流側に配置しているが、これらの放熱フィン１１ｂ，１２ｂの上流側に配置することとしてもよい。
【００１４】
【発明の効果】
以上、述べたように、本発明によれば、
（１）圧縮機と膨張機と被冷却体を収納する真空容器とを備える冷凍機、並びにこれらを運転制御する電源部を同一筐体内に収納して構成する極低温冷却装置を、請求項１に記載のごとく構成することとしたので、圧縮機と膨張機が効率よく冷却されるとともに、圧縮機に駆動電力を供給する気密端子やリード線へ従来のごとき防雨等の対候性の特別な措置を施す必要がなくなり、長期にわたりより安定して運転できる極低温冷却装置が得られることとなった。
【００１５】
（２）また、さらに請求項２に記載のごとく構成すれば、冷凍機の冷却効率がより高まるので、長期にわたり安定して運転できる極低温冷却装置としてより好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の極低温冷却装置の実施例の構成を正面から見た断面図
【図２】図１に示した実施例の構成をＤ−Ｄより見た側面断面図
【図３】図１に示した実施例の構成をＦ−Ｆより見た平面断面図
【図４】図２のＧより見た本実施例の極低温冷却装置の正面図
【図５】図２のＨより見た本実施例の極低温冷却装置の背面図
【図６】従来のこの種の極低温冷却装置の内部正面図
【図７】図６の極低温冷却装置をＡ−Ａから見た断面図
【図８】図６の極低温冷却装置をＢ−Ｂから見た断面図
【符号の説明】
１Ａ    筐体
３Ａ    第１の空間
４Ａ    第２の空間
６    天板
７    ファン
１１    圧縮機
１１ｂ    放熱フィン（圧縮機）
１２    膨張機
１２ｂ    放熱フィン（膨張機）
１３    真空容器
１４    電源
１５    電子部品
１８    イナータンスチューブ
１９    バッファタンク
２１    リード線
２２    気密端子
【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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【図８】
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