(57)【要約】  【課題】通信中継基地局はほぼ全世界的に設置されることから、各国の電力供給事情、すなわち電圧・周波数に合わせた電動コンプレッサーが必要となるが、密閉型電動コンプレッサーの開発は電動機の空間の制約条件が大きく、多大な開発が必要という課題を有していた。  【解決手段】開放型コンプレッサー１５ａと、開放型コンプレッサー１５ａを駆動する交流電動機１５ｄと、室外熱交換器１５ｂと、減圧機構と、室内熱交換器４ａとから構成することで、電動機として調達性の良い汎用のものを流用できることから、開発コストを抑制することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開放型コンプレッサーと、前記開放型コンプレッサーを駆動する交流電動機と、室外熱交換器と、減圧機構と、室内熱交換器と、から構成された通信中継基地局用冷却装置。
【請求項２】
開放型コンプレッサーと、前記開放型コンプレッサーを駆動する直流電動機と、室外熱交換器と、減圧機構と、室内熱交換器と、から構成された通信中継基地局用冷却装置。
【請求項３】
前記直流電動機の電源を供給するＤＣ／ＤＣコンバーターを備えた請求項２に記載の通信中継基地局用冷却装置。
【請求項４】
前記通信中継基地局用冷却装置は、室内熱交換器とファンと減圧機構とからなる室内機と、開放型コンプレッサーと前記開放型コンプレッサーを駆動させる交流型電動機と室外熱交換器とファンとからなる室外機と、からなり、前記室内機と前記室外機を一体型とした請求項１に記載の通信中継基地局用冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板などの発熱体を内蔵した通信機器を収納した通信中継基地局の内部温度を調節する通信中継基地局用冷却装置の技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の通信中継基地局用冷却装置に関するものとしては、例えば特許文献１がある。図５は、特許文献１に記載された従来の通信中継基地局用冷却装置の概略の構成を示すブロック図である。
【０００３】
図５に示すように通信中継基地局１０には、通信用基板２などを内蔵した通信機器１と、交流から電源を変換する直流電源（図示なし）と、停電など異常対応用のバッテリー（図示なし）と、から主に構成されている。
【０００４】
また、通信中継基地局の冷却装置の主要構成としては、室内機４と室外機５とからなる。室内機４は、室内熱交換器４ａとファン４ｂと減圧機構（図示無し）とからなる。室外機５は、電動コンプレッサー５ａと室外熱交換器５ｂとファン５ｃとからなる。１１は通信中継基地局１０内の代表的な部分の空気温度を検出し、冷却装置の運転を制御する冷却制御手段である。
【０００５】
通信中継基地局１０はその動作中において、通信機器１、直流電源、バッテリーから発熱がある。通信中継基地局１０は、屋外に設置することもあり、熱的には外気導入により冷却する方法もあるが、基板等がゴミや虫、ガス等により誤動作を起こす可能性があるため、一般的な通信中継基地局１０は、外部の空気を直接取り入れずに冷却する方法を採用しており図５に示しているように、冷媒を使用したヒートポンプ方式を採用しているケースが多く、空間から吸熱し外部に排熱するという目的が同じことから、一般的にはエアコンの技術が使用されている。
【０００６】
このことから、電動コンプレッサー５ａは、エアコンや冷蔵庫等で多く採用されている密閉型コンプレッサーを採用するケースが多い。なお、密閉型コンプレッサーとは、冷媒を圧縮する機械部分と、機械部分と軸が連結されそれを動作させる電動機部分が、同じ鉄製の容器内に収納されたものである。密閉型コンプレッサーの電動機の設計は、３つの課題を満たすことが重要となる。１つ目は、機械部分を始動させ、負荷変動に対応して運転する軸出力の確保である。２つ目は、電流が流れることによる巻線自体の発熱に加えて、電動機の周囲の冷媒との熱の授受を考慮した電気的な設計配慮である。３つ目は容器内に収納しなくてはならないという構造的な設計制約である。よって、その開発には多大な時間とコストを要するものである。
【０００７】
次に、冷却装置についてその動作を説明する。冷却装置の電動コンプレッサー５ａは内部の電動機によりシリンダーを回転させ冷媒を圧縮し、高温・高圧の冷媒を吐出する。その冷媒は室外熱交換器５ｂに流れ、ファン５ｃにより屋外に放熱される。その後冷媒は、減圧機構を通過し低温となる。室内熱交換器４ａではその低温冷媒によって室内空気を冷却する。
【特許文献１】特開２００１−１３３０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の構成では、通信中継基地局はほぼ全世界的に設置されることから、各国の電力供給事情、すなわち電圧・周波数に合わせた電動コンプレッサーが必要となる。しかしながら、密閉型の電動コンプレッサーの設計、開発は電動機の空間の制約条件が大きく、多大な開発時間とコストが必要という課題を有していた。
【０００９】
また、各国の周波数差はコンプレッサーの回転数が異なることから冷媒サイクルに関する部品の選定、設計、試験に関しても２倍の時間が掛かるため、冷却装置そのものの開発コストが増大するという課題を有していた。
【００１０】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、開発コストを抑えた通信中継基地局用冷却装置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】
【００１１】
上記従来の課題を解決するために、本発明の通信中継基地局用冷却装置は、開放型コンプレッサーと、それを駆動する交流電動機と、室外熱交換器と、減圧機構と、室内熱交換器と、から構成したものである。
【００１２】
これによって、電動機が冷媒回路から切り離されることから、電動機の設計、選定において、熱の授受を考慮した電気的な課題が緩和されることと、容器内に収納しなくてはならないという構造的課題が緩和される。また、密閉型コンプレッサーの電動機は専用の設計が必要となるが、この電動機は開放型コンプレッサーの軸部に連結するだけでよいため、電動機をバリエーションのある汎用のものから流用できることから、設置国毎に必要な冷却装置の開発コストを抑制することができる。
【００１３】
また、上記従来の課題を解決するために、本発明の通信中継基地局用冷却装置は、開放型コンプレッサーと、それを駆動する直流電動機と、室外熱交換器と、減圧機構と、室内熱交換器から構成したものである。
【００１４】
これによって、本来通信中継基地局が通信用基板の電源用に持つ直流電源（設置国商用電源が異なっても同じ電圧に変換）で電動機を駆動できるため、電動機の標準化ができ設置国毎に開発、部品選定が不要になることで冷却装置の開発コストを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の通信中継基地局用冷却装置は、開発コストを抑えた通信中継基地局用冷却装置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】
【００１６】
請求項１に記載の発明は、開放型コンプレッサーと、前記開放型コンプレッサーを駆動する交流電動機と、室外熱交換器と、減圧機構と、室内熱交換器と、から構成することにより、電動機が冷媒回路から切り離されることから、電動機の設計、選定において、熱の授受を考慮した電気的な課題が緩和されることと、容器内に主要しなくてはならないという構造的課題が緩和される。また、密閉型コンプレッサーの電動機は専用の設計が必要となるが、この電動機は開放型コンプレッサーの軸部に連結するだけでよいため、電動機が調達性の良い汎用のものを流用でき、開発コストを抑えた通信中継基地局用冷却装置を提供することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、開放型コンプレッサーと、前記開放型コンプレッサーを駆動する直流電動機と、室外熱交換器と、減圧機構と、室内熱交換器と、から構成することにより、本来通信中継基地局が通信用基板の電源用に持つ直流電源（設置国商用電源が異なっても同じ電圧に変換）で電動機を駆動できるため、電動機を直流電動機とすることにより、通信中継基地局内のバッテリーから電源供給できるため、設置国の電源事情に関係なく電動機が標準化でき、開発コストを抑えた通信中継基地局用冷却装置を提供することができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記直流電動機の電源を供給するＤＣ／ＤＣコンバーターを備えたことにより、通信中継基地局内の直流電源から電源供給ができる設置国の電源事情に関係なく通信中継基地局用冷却装置を標準化できることに加えて、昇圧して電動機に電源供給するため電流を抑えた配線設計ができる。これによって開発コストを抑えた通信中継基地局用冷却装置を提供することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記通信中継基地局用冷却装置は、室内熱交換器とファンと減圧機構とからなる室内機と、開放型コンプレッサーと前記開放型コンプレッサーを駆動させる交流型電動機と室外熱交換器とファンとからなる室外機と、からなり、前記室内機と前記室外機を一体型としたものであり、冷却装置として冷媒配管、冷媒封入などを工場出荷段階で行い、現地では通信中継基地局のドア面、側面、背面もしくは天面、底面に取り付ける作業で済むことから、現地工事を簡素化できる効果がある。さらに、通信中継基地局にその冷却装置を取り付けて工場出荷すれば現地工事をさらに簡素化できる効果がある。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、従来例または先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における通信中継基地局用冷却装置の概略の構成を示すブロック図である。図２は、本発明の実施の形態１における他の通信中継基地局用冷却装置の概略の構成を示すブロック図である。
【００２２】
図１に示すように、通信中継基地局１０には、通信用基板２などを内蔵した通信機器１と、交流から電源を変換する直流電源９と、停電など異常対応用のバッテリー８から主に構成されている。また、その冷却装置の主要構成としては、室内機４と室外機１５とからなる。室内機４は、室内熱交換器４ａとファン４ｂと減圧機構とからなり、室外機１５は、開放型コンプレッサー１５ａと開放型コンプレッサー１５ａを駆動させる交流型電動機１５ｄと室外熱交換器１５ｂとファン１５ｃとからなる。交流型電動機１５ｄは通信中継基地局の設置国の電源事情に対応して型式を変更できるものとなっている。
【００２３】
なお、開放型コンプレッサーとは、冷媒を圧縮する機械部分を収容した容器から、機械部分と軸が連結されそれを動作させる電動機部分が分離（開放）されているものを言い、電動機部分の周囲には冷媒ではなく、それを設置している空気が存在するものである。機械部分は、収容した容器から冷媒が漏れないようにシールされながら、軸部分が外部に出ておりそこに電動機を連結するものである。
【００２４】
以上のように構成された通信中継基地局用冷却装置について、以下その動作について説明する。
【００２５】
交流型電動機１５ｄは、開放型コンプレッサー１５ａを回転させ冷媒をシステム内に搬送させることができ、通信中継基地局内の冷却を可能にする。
【００２６】
以上のように、本実施の形態においては、開放型コンプレッサー１５ａと、それを駆動する交流型電動機１５ｄと、室外熱交換器１５ｂと、減圧機構と、室内熱交換器４ａとから構成することにより、設置国に応じて電動機が調達性の良い汎用のものを流用でき、開発コストを抑えた通信中継基地局用冷却装置を提供することができる。
【００２７】
なお、本実施の形態では、室内機４と室外機５と分離型としたが、図２に示すように、室内機４と室外機５を一体型とすることで、冷却装置として冷媒配管、冷媒封入などを工場出荷段階で行い、現地では通信中継基地局のドア面、側面、背面もしくは天面、底面に取り付ける作業で済むことから、現地工事を簡素化できる効果がある。さらに、通信中継基地局にその冷却装置を取り付けて工場出荷すれば現地工事をさらに簡素化できる効果がある。
【００２８】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における通信中継基地局用冷却装置の概略の構成を示すブロック図である。
【００２９】
図３に示すように、実施の形態２における冷却装置の主要構成は、室内機４と室外機２５とからなる。室内機４は、室内熱交換器４ａとファン４ｂと減圧機構とからなり、室外機２５は、開放型コンプレッサー２５ａと開放型コンプレッサー２５ａを駆動させる直流型電動機２５ｄと室外熱交換器２５ｂとファン２５ｃとからなる。直流型電動機２５ｄは直流電源から電気供給を受けるものとなっている。直流電源は通信機器１に電源供給していることから、どの設置国でも同じ出力電圧となっている。
【００３０】
以上のように構成された通信中継基地局用冷却装置について、以下その動作について説明する。
【００３１】
直流型電動機２５ｄは、開放型コンプレッサーを回転させ冷媒をシステム内に搬送させることができ、通信中継基地局内の冷却を可能にする。
【００３２】
以上のように、本実施の形態においては、開放型コンプレッサー２５ａと、それを駆動する直流型電動機２５ｄと、室外熱交換器２５ｂと、減圧機構と、室内熱交換器４ａとから構成することにより、設置国に関係なく冷却装置を標準化することができることから、開発コストを抑えた通信中継基地局用冷却装置を提供することができる。
【００３３】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における通信中継基地局用冷却装置の概略の構成を示すブロック図である。
【００３４】
図４に示すように、実施の形態３における冷却装置の主要構成は、室内機４と室外機５とからなる。室内機４は、室内熱交換器４ａとファン４ｂと減圧機構からなり、室外機３５は、開放型コンプレッサー３５ａと開放型コンプレッサー３５ａを駆動させる直流型電動機３５ｄと室外熱交換器３５ｂと、ファン３５ｃを有する室外機からなる。直流型電動機３５ｄは直流電源出力側に接続されたＤＣ／ＤＣコンバーター７から電気供給を受けるものとなっている。ＤＣ／ＤＣコンバーター７は直流電源の出力電圧を昇圧している。直流電源はどの設置国でも同じ出力電圧となっていることから、ＤＣ／ＤＣコンバーター７の出力もどの設置国でも同じ出力電圧となっている。
【００３５】
以上のように構成された通信中継基地局用冷却装置について、以下その動作について説明する。
【００３６】
直流型電動機３５ｄは、開放型コンプレッサーを回転させ冷媒をシステム内に搬送させることができ、通信中継基地局内の冷却を可能にする。
【００３７】
以上のように、本実施の形態においては、開放型コンプレッサー３５ａと、それを駆動する直流型電動機３５ｄと、室外熱交換器３５ｂと、減圧機構と、室内熱交換器４ａと、から構成することにより、設置国に関係なく冷却装置を標準化することができることから、開発コストを抑えた通信中継基地局用冷却装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上のように、本発明にかかる通信中継基地局用冷却装置は、開放型コンプレッサーと、それを駆動する電動機と、室外熱交換器と、減圧機構と、室内熱交換器から構成したもので、電動機が調達性の良い汎用のものを流用できることから、冷媒サイクルに関する部品が標準化でき、開発コストを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態１における通信中継基地局用冷却装置の概略の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における他の通信中継基地局用冷却装置の概略の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態２における通信中継基地局用冷却装置の概略の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態３における通信中継基地局用冷却装置の概略の構成を示すブロック図
【図５】従来の通信中継基地局用冷却装置の概略の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００４０】
４ａ  室内熱交換器
７    ＤＣ／ＤＣコンバーター
１５ａ，２５ａ，３５ａ  開放型コンプレッサー
１５ｂ，２５ｂ，３５ｂ  室外熱交換器
１５ｄ  交流電動機
２５ｄ，３５ｄ  直流電動機
【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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