(57)【要約】 【課題】省スペース化且つコスト低減を実現する送信システム、送信機及び送信機監視制御方法を提供する。【解決手段】放送信号を送信する水冷送信機１、冷媒液の流量及び圧力を検知して、その流量及び圧力を調整しながら、水冷送信機１内に冷媒液を循環させるポンプ２を具備し、水冷送信機１は、電力増幅器Ａ１〜Ａ３、電力増幅器Ａ１〜Ａ３の出力を合成するコンバイナーＡ４、ポンプ２から送られる冷媒液の流量を調節するバルブ４ｉ、電力増幅器Ａ１〜Ａ３及びコンバイナーＡ４の状態を監視し、その監視結果に基づいてバルブ４１〜４４を制御する監視制御部５を具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号の送信時に発熱する発熱部を備える送信機と、
前記送信機外部に設置され、冷媒液の冷却を行う熱交換器と、
前記送信機内部と前記熱交換器との間で前記冷媒液を循環させるための配管と、
前記配管内の冷媒液を循環させて熱輸送を行うポンプと
を具備し、
前記送信機は、
前記発熱部で発生する熱を前記配管内の冷媒液に取り込ませる熱処理手段と、
前記配管内の冷媒液の流量及び圧力を監視し、それぞれの監視結果に基づいてポンプを駆動制御する監視制御手段を備えることを特徴とする送信システム。
【請求項２】
前記送信機は、
さらに、前記送信機内部の配管内の冷媒液の流量を調節するバルブを備え、
前記監視制御手段は、前記発熱部の状態を監視し、その監視結果に基づいて前記バルブを制御することを特徴とする請求項１記載の送信システム。
【請求項３】
前記送信機が前記発熱部を複数備えるとき、
前記熱処理手段及びバルブは前記発熱部毎に設けられ、
前記監視制御手段は、前記発熱部それぞれの状態を監視して、その監視結果に基づいて対応するバルブを個別に制御することを特徴とする請求項１記載の送信システム。
【請求項４】
前記発熱部は、前記信号を電力増幅する電力増幅器または電力増幅された信号を合成する電力合成器であることを特徴とする請求項１記載の送信システム。
【請求項５】
前記熱交換器及びポンプは一体化された構造であることを特徴とする請求項１記載の送信システム。
【請求項６】
信号の送信時に発熱する発熱部を備える送信機において、
前記発熱部と外部に設置された熱交換器との間で前記冷媒液を循環させるための配管と、
前記配管内の冷媒液を循環させて熱輸送を行うポンプと、
前記発熱部で発生する熱を前記配管内の冷媒液に取り込ませる熱処理手段と、
前記配管内の冷媒液の流量及び圧力を監視し、それぞれの監視結果に基づいてポンプを駆動制御する監視制御手段を備えることを特徴とする送信機。
【請求項７】
さらに、前記配管内の冷媒液の流量を調節するバルブを備え、
前記監視制御手段は、前記発熱部の状態を監視し、その監視結果に基づいて前記バルブを制御することを特徴とする請求項６記載の送信機。
【請求項８】
前記発熱部を複数備えるとき、
前記熱処理手段及びバルブは前記発熱部毎に設けられ、
前記監視制御手段は、前記発熱部それぞれの状態を監視し、その監視結果に基づいて対応するバルブを個別に制御することを特徴とする請求項７記載の送信機。
【請求項９】
前記発熱部は、前記信号を電力増幅する電力増幅器または電力増幅された信号を合成する電力合成器であることを特徴とする請求項６記載の送信機。
【請求項１０】
信号の送信時に発熱する発熱部と、前記発熱部と外部に設置された熱交換器との間で前記冷媒液を循環させるための配管と、前記配管内の冷媒液を循環させて熱輸送を行うポンプと、記発熱部で発生する熱を前記配管内の冷媒液に取り込ませる熱処理手段とを備える送信機に用いられ、
前記配管内の冷媒液の流量及び圧力を監視し、それぞれの監視結果に基づいてポンプを駆動制御することを特徴とする送信機の監視制御方法。
【請求項１１】
前記発熱部の動作情報及び温度情報を取得し、
取得した動作情報及び温度情報に基づいて前記冷媒液の流量を計算し、
前記流量の計算結果に基づいて前記ポンプの流量を制御することを特徴とする送信機の監視制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、水冷装置を備える送信システム、送信機及び送信機監視制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、テレビ放送用の送信システムでは、送信機の冷却機構として水冷装置が用いられている。この水冷装置は送信機本体とは別個に設置され、ポンプによって送信機内部の発熱部と送信機外部の熱交換器との間で冷媒液を循環させることで、送信機内部の熱を冷媒液によって外部に熱輸送する。この水冷装置は送信機本体とは別個に監視装置を備える。この監視装置によってポンプや熱交換器などの動作状態を監視すると共に、送信機本体から起動情報などの情報を受け取り、これらの情報に基づいてポンプや熱交換器、ひいては冷媒液の循環を瞬時に遮断器（ＭＣＣＢ：Molded Case Circuit Breaker）等の駆動制御を行っている。
【０００３】
そこで、従来では、製造コストの低減及び水冷装置監視機能のシンプル化を実現するため、水冷装置における情報系の監視項目を送信機本体側の監視装置に組み込んで、遮断器（ＭＣＣＢ：Molded Case Circuit Breaker）等、必要最低限の機能を水冷装置側へ残す工夫がなされてきた。しかしながら、残した部分の機能が多く、また、その組み立てコストの影響もあり、それほどコスト低減には繋がらなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−５１４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のように、従来の送信システムでは、情報系の監視項目を送信機側の監視装置へ汲み込み、遮断器（ＭＣＣＢ：Molded Case Circuit Breaker）等、必要最低限の機能を水冷装置側へ残す工夫がなされているものの、残した部分の機能が多く、また、その組み立てコストの影響もあり、それほどコスト低減には繋がらなかった。
【０００６】
そこで、本実施形態は、上記を鑑みてなされたもので、省スペース化且つコスト低減を実現することのできる送信システム、送信機及び送信機監視制御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】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本実施形態に係る送信システムは、信号の送信時に発熱する発熱部を備える送信機と、前記送信機外部に設置され、冷媒液の冷却を行う熱交換器と、前記送信機内部と前記熱交換器との間で前記冷媒液を循環させるための配管と、前記配管内の冷媒液を循環させて熱輸送を行うポンプとを具備し、前記ポンプは前記冷媒液の流量及び圧力を監視し、それぞれの監視結果に基づいて前記流量及び圧力を制御する態様とする。
【０００８】
また、本実施形態に係る送信機は、上記実施形態の送信システムで用いられる送信機において、信号の送信時に発熱する発熱部と、前記発熱部で発生する熱を前記配管内の冷媒液に取り込ませる熱処理手段と、前記送信機内部の配管内の冷媒液の流量を調節するバルブと、前記発熱部の状態を監視し、前記バルブを制御する監視制御手段とを具備する態様とする。
【０００９】
また、本実施形態に係る送信機制御方法は、上記実施形態の送信機に用いられる監視制御方法において、前記発熱部の動作情報及び温度情報を取得し、取得した動作情報及び温度情報に基づいて前記冷媒液の流量を計算し、前記流量の計算結果に基づいて前記バルブの流量を制御する態様とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る送信システムの構成を示す図である。
【図２】図１に示す送信機の処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】ポンプを送信機の外部に独立して設置する場合の送信システムの構成を示す図である。
【図４】ポンプと熱交換器を一体化した場合の送信システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）  
図１は、本実施形態に係る送信システムを示す図である。この送信システムは、放送信号を送信する水冷送信機１、冷媒液の流量及び圧力を検知して、冷媒液の流量を調整しながら、水冷送信機１内に冷媒液を循環させるポンプ２、冷媒液の温度を検知して放熱させる熱交換器３から構成される。水冷送信機１の内部と熱交換器３との間には、冷媒液を循環させるための配管が形成されている。
【００１３】
ここで、本実施形態では、ポンプ２が水冷送信機１の内部に設置される場合の送信システムを示している。水冷送信機１は、電力を放送信号の送信に必要となる値になるまで増幅する電力増幅器（ＰＡ：Power Amplifier）Ａ１〜Ａ３）、電力増幅器Ａ１〜Ａ３の出力を合成するコンバイナーＡ４、ポンプ２から送られる冷媒液の流量を調節するバルブ４１〜４４、電力増幅器Ａ１〜Ａ３及びコンバイナーＡ４の状態を監視し、その監視結果に基づいてバルブ４１〜４４の流量制御を行う監視制御部５、電力増幅器ＡｉＡ１〜Ａ３により増幅される電力が持つ非線形歪みを補償するエキサイタ（励振器）６を具備する。また、上記電力増幅器Ａ１〜Ａ３及びバルブ４１〜４４を複数搭載する。さらに、上記監視制御部５はバルブ４１〜４４を個別に制御すると共に、ポンプ２も制御対象に含む。
【００１４】
上記構成において、電力増幅器Ａ１〜Ａ３は電力増幅過程で発熱する。また、コンバイナーＡ４は入力される電力増幅器Ａｉの出力が無くなる場合に生じる差分がコンバイナーダミーと呼ばれる部分へ入力される過程で発熱する。この発熱する電力増幅器Ａ１〜Ａ３及びコンバイナーＡ４をポンプ２で水を循環させることにより冷却する。上記ポンプ２は冷媒液の流量及び圧力を監視し、それぞれの監視結果に基づいて流量及び圧力を制御する機能を備える。
【００１５】
次に、上記構成による送信システムにおける送信機の処理の流れについて、図２を参照して説明する。ここでは、説明を簡単にするため、電力増幅器Ａ１〜Ａ３及びコンバイナーＡ４を発熱部Ａｉ（ｉ＝１〜４）とする。
【００１６】
図２は、図１に示す送信機の処理の流れを示すフローチャートである。まず、ｉ＝１とし（ステップＳ１）、発熱部Ａ１から動作情報及び温度情報を取得する（ステップＳ２）。取得した動作情報及び温度情報を元に、冷媒液の流量を計算する（ステップＳ３）。そして、流量に相当するバルブ４ｉ制御信号を生成して出力する（ステップＳ４）。これによりバルブ４ｉでは発熱部Ａ１の動作及び温度に相当する流量制御が行われる。この動作を発熱部Ａ２，Ａ３，Ａ４と繰り返し（ステップＳ５，Ｓ６）、一連の動作を終了する。
【００１７】
以上のように、上記第１の実施形態のシステムでは、ポンプ２及びバルブ４１〜４４を用いて、冷媒液の流量を調節することにより電力増幅器Ａ１〜Ａ３及びコンバイナーＡ４へ入力されるトータルの冷媒液の流量を減らすことが可能である。また、水冷装置の制御機能をポンプ２に集約するため、従来の送信システムよりも省スペース化を図ることが可能である。設置スペースについても、水冷送信機１の内部にポンプ２を設置するため、省スペース化を図ることが可能である。このとき、ポンプ２が水冷送信機１の内部に設置されることにより、監視制御部５の制御下に入る。これにより、ポンプ２で行う冷媒液の流量及び圧力の検知による流量調整だけでなく、監視制御部５から電力増幅部Ａ１〜Ａ３及びコンバイナーＡ４の動作情報及び温度情報を取得できるため、より精度の高い水の流量調整が可能である。他にも、ポンプ２の設置に必要な専用のフレームが不要となるため、コスト低減効果も期待できる。さらに、ポンプ２の回転数を低減し、消費電力を抑えて、回転によるポンプ２の劣化を防止し、寿命の延長が期待できる。また、冷媒液の流量に応じて一部のポンプ２を停止させることにより、ポンプ２の回転数を低減する場合と同様の効果が期待できる。
【００１８】
（第２の実施形態）  
図３は、ポンプ２を外部に独立して設置する場合の送信システムを示す図である。また、図４は、ポンプ２と熱交換器３を一体化した構造とする場合の送信システムを示す図である。図３、図４共にポンプ２が水冷送信機１の外部に設置される場合の送信システムを示している。
【００１９】
この構成では、先の実施形態の場合と比較して、省スペース化の点で劣るものの、水冷装置の制御機能をポンプに集約しているため、従来の送信システムよりも省スペース化を図ることが可能である。
【００２０】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００２１】
１…水冷送信機、２…ポンプ、３…熱変換器、Ａ１〜Ａ３…電力増幅器、Ａ４…コンバイナー、４１〜４４…バルブ、５…監視制御部、６…エキサイタ。
【図１】
2013065999.tif 000003
【図２】
2013065999.tif 000004
【図３】
2013065999.tif 000005
【図４】
2013065999.tif 000006