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【発明の名称】 密閉筐体内冷却装置
【発明者】 【氏名】首藤 竜哉
【住所又は居所】栃木県小山市犬塚１丁目４８０番地 昭和電工株式会社小山事業所内
【要約】 【課題】全体の小型化を図ることができるとともに、運転コストを安くすることができる密閉筐体内冷却装置を提供する。

【解決手段】密閉された筐体１内を冷却する装置であって、密閉筐体１と、互いに独立した筐体内空気通路17および筐体外空気通路を有し、かつ筐体１内の空気と筐体１外の空気とを熱交換させる熱交換装置２と、筐体１外に配置された太陽光発電パネル３と、太陽光発電パネルで得られた電力を利用して筐体１内を冷却する冷却手段４とを備えている。冷却手段４は、筐体１の内外に跨るように配置されかつ筐体１の内外で冷却流体を循環させる冷却流体循環管30と、筐体１外に配置されかつ冷却流体循環管30内で冷却流体を循環させるポンプ31とを備えている。ポンプ31を、太陽光発電パネル３で得られた電力により駆動する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉された筐体内を冷却する装置であって、密閉筐体と、互いに独立した筐体内空気通路および筐体外空気通路を有し、かつ筐体内の空気と筐体外の空気とを熱交換させる熱交換装置と、筐体外に配置された太陽光発電パネルと、太陽光発電パネルで得られた電力を利用して筐体内を冷却する冷却手段とを備えている密閉筐体内冷却装置。
【請求項２】
熱交換装置が、ケーシングと、ケーシング内に配置された熱交換器と、筐体内の空気をケーシング内に取り入れて熱交換器を通過させた後筐体内に戻す筐体内空気送風機と、筐体外の空気をケーシング内に取り入れて熱交換器を通過させた後筐体外に戻す筐体外空気送風機とを備えており、ケーシングに、筐体内に通じる筐体内空気入口および筐体内空気出口と、筐体外に通じる筐体外空気入口および筐体外空気出口とが形成され、熱交換器が、筐体内空気入口および筐体内空気出口と通じる筐体内空気通路と、筐体外空気入口および筐体外空気出口と通じかつ筐体内空気通路と独立した筐体外空気通路とを有し、筐体内空気通路および筐体外空気通路にそれぞれインナーフィンが配置されている請求項１記載の密閉筐体内冷却装置。
【請求項３】
熱交換器の筐体内空気通路および筐体外空気通路がそれぞれ上下方向に伸びており、筐体内空気入口および筐体外空気出口がそれぞれケーシングの上部に形成され、筐体内空気出口および筐体外空気入口がそれぞれケーシングの下部に形成されている請求項２記載の密閉筐体内冷却装置。
【請求項４】
熱交換器が、相互に間隔をおいて並列状に配置された複数の縦長方形状平板と、隣り合う平板間の間隙の下端開口を１つおきに閉鎖する下閉鎖部材と、隣り合う平板間の間隙のうち下端開口が閉鎖されていない間隙の上端開口を閉鎖する上閉鎖部材と、隣り合う平板間の間隙のうち下端開口が閉鎖された間隙における筐体内側への開口を、下端部を除いて閉鎖する第１内側閉鎖部材と、隣り合う平板間の間隙のうち下端開口が閉鎖された間隙における筐体外側への開口全体を閉鎖する第１外側閉鎖部材と、隣り合う平板間の間隙のうち上端開口が閉鎖された間隙における筐体外側への開口を、上端部を除いて閉鎖する第２外側閉鎖部材と、隣り合う平板間の間隙のうち上端開口が閉鎖された間隙における筐体内側への開口全体を閉鎖する第２内側閉鎖部材と、隣り合う平板間の間隙に配置されたインナーフィンとを備えており、隣り合う２枚の平板、下閉鎖部材、第１内側閉鎖部材および第１外側閉鎖部材により筐体内空気通路が形成され、隣り合う２枚の平板、上閉鎖部材、第２外側閉鎖部材および第２内側閉鎖部材により筐体外空気通路が形成されている請求項２または３記載の密閉筐体内冷却装置。
【請求項５】
熱交換器が、相互に間隔をおいて並列状に配置された複数の縦長方形状平板部と、隣り合う平板部の筐体内側縁部どうしおよび筐体外側縁部どうしを交互に一体に連結する連結板部とよりなり、かつ筐体内側に開口した第１の間隙と筐体外側に開口した第２の間隙とを交互に有する蛇行板、蛇行板の筐体内側および筐体外側を向いた面をそれぞれ全体に覆う内外両閉鎖板、蛇行板の第１間隙の下端開口を閉鎖する下閉鎖部材、蛇行板の第２間隙の上端開口を閉鎖する上閉鎖部材、ならびに蛇行板の第１および第２間隙に配置されたインナーフィンを備えており、内側閉鎖板における蛇行板の第１間隙と対応する部分の下端部に開口が形成され、外側閉鎖板における蛇行板の第２間隙と対応する部分の上端部に開口が形成され、蛇行板の第１間隙を形成する隣り合う２つの平板部、これら２つの平板部の筐体外側縁部どうしを一体に連結する連結板部、内側閉鎖板および下閉鎖部材により筐体内空気通路が形成され、蛇行板の第２間隙を形成する隣り合う２つの平板部、これら２つの平板部の筐体内側縁部どうしを一体に連結する連結板部、外側閉鎖板および上閉鎖部材により筐体外空気通路が形成されている請求項２または３記載の密閉筐体内冷却装置。
【請求項６】
冷却手段が、筐体の内外に跨るように配置されかつ筐体の内外で冷却流体を循環させる冷却流体循環管と、筐体外に配置されかつ冷却流体循環管内で冷却流体を循環させるポンプとを備えており、冷却流体循環管における筐体内に存在する部分に受熱部が設けられるとともに筐体外に存在する部分に放熱部が設けられ、ポンプが、太陽光発電パネルで得られた電力により駆動される請求項１〜５のうちのいずれかに記載の密閉筐体内冷却装置。
【請求項７】
冷却流体循環管の受熱部が、熱交換装置における筐体内空気通路の入口付近に配されている請求項６記載の密閉筐体内冷却装置。
【請求項８】
冷却流体循環管の受熱部の周囲に受熱フィンが設けられ、同じく放熱部の周囲に放熱フィンが取り付けられている請求項６または７記載の密閉筐体内冷却装置。
【請求項９】
筐体外に、冷却流体循環管の放熱フィンに風を送る送風機が配置され、送風機が太陽光発電パネルで得られる電力により駆動される請求項８記載の密閉筐体内冷却装置。
【請求項１０】
冷却手段が、筐体の内外に跨るように配置された複数のヒートパイプと、ヒートパイプにおける筐体外に存在する部分に風を送る送風機とを備えており、ヒートパイプにおける筐体内に存在する部分に蒸発部が設けられるとともに筐体外に存在する部分に凝縮部が設けられ、送風機が、太陽光発電パネルで得られた電力により駆動される請求項１〜５のうちのいずれかに記載の密閉筐体内冷却装置。
【請求項１１】
ヒートパイプの蒸発部が、熱交換装置における筐体内空気通路の入口付近に配されている請求項１０記載の密閉筐体内冷却装置。
【請求項１２】
ヒートパイプの蒸発部の周囲に受熱フィンが設けられ、同じく凝縮部の周囲に放熱フィンが取り付けられており、放熱フィンに、送風機により風が送られる請求項１０または１１記載の密閉筐体内冷却装置。
【請求項１３】
筐体の外面全体に白色塗膜が形成されている請求項１〜１２のうちのいずれかに記載の密閉筐体内冷却装置。
【請求項１４】
密閉筐体内に発熱電子部品が配置されている請求項１〜１３のうちのいずれかに記載の密閉筐体内冷却装置。
【請求項１５】
請求項１〜１３のうちのいずれかに記載された密閉筐体内冷却装置の密閉筐体が、ハウジングとして用いられている移動無線電話用無線中継装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
この発明は、密閉された筐体内を冷却する装置に関し、さらに詳しくは、たとえば携帯電話や自動車電話などの移動無線電話の無線中継装置が設置された密閉筐体内を冷却する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、携帯電話や自動車電話などの移動無線電話の無線中継装置の場合、密閉された筐体内に数々の発熱電子部品が配置されるため、これらの発熱電子部品を冷却する必要がある。ところが、このような発熱電子部品に水分、埃、煤塵などが付着すると、その性能が低下したり、あるいは破損したりすることがあるので、密閉筐体内に筐体外空気を取り入れてその内部を冷却することはできない。
【０００３】
そこで、密閉筐体と、筐体内の空気と筐体外の空気とを熱交換させる熱交換装置とを備えた密閉筐体内冷却装置が種々提案されている。
【０００４】
たとえば、密閉筐体、密閉筐体内に一体に設けられたケーシング、ケーシング内を筐体内空気通路としての高温側伝熱空間と筐体外空気通路としての低温側伝熱空間とに分離する流体隔離板、高温側伝熱空間の熱を低温側伝熱空間へ移動させることにより密閉筐体内の空気温度を上限温度以下にする沸騰冷却装置、低温側伝熱空間において低温の筐体外空気の空気流を発生させる２個の上部側送風機、高温側伝熱空間において高温の筐体内空気の空気流を発生させる２個の下部側送風機、ならびに上部側および下部側送風機の通電制御をするコントローラから構成されているものが知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
ところで、特許文献１記載の冷却装置の冷却性能を向上させるためには、筐体を大型化したり、沸騰冷却装置を大型化したり、送風機の能力を高めたりする必要がある。しかしながら、上述したような無線中継装置の場合、設置スペースに制約があり、筐体や沸騰冷却装置の大型化には限界がある。また、送風機の能力を高めると消費電力が多くなるので、運転コストが高くなる。
【特許文献１】特開平１０−２２７５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明の目的は、上記問題を解決し、全体の小型化を図ることができるとともに、運転コストを安くすることができる密閉筐体内冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
1)密閉された筐体内を冷却する装置であって、密閉筐体と、互いに独立した筐体内空気通路および筐体外空気通路を有し、かつ筐体内の空気と筐体外の空気とを熱交換させる熱交換装置と、筐体外に配置された太陽光発電パネルと、太陽光発電パネルで得られた電力を利用して筐体内を冷却する冷却手段とを備えている密閉筐体内冷却装置。
【０００８】
2)熱交換装置が、ケーシングと、ケーシング内に配置された熱交換器と、筐体内の空気をケーシング内に取り入れて熱交換器を通過させた後筐体内に戻す筐体内空気送風機と、筐体外の空気をケーシング内に取り入れて熱交換器を通過させた後筐体外に戻す筐体外空気送風機とを備えており、ケーシングに、筐体内に通じる筐体内空気入口および筐体内空気出口と、筐体外に通じる筐体外空気入口および筐体外空気出口とが形成され、熱交換器が、筐体内空気入口および筐体内空気出口と通じる筐体内空気通路と、筐体外空気入口および筐体外空気出口と通じかつ筐体内空気通路と独立した筐体外空気通路とを有し、筐体内空気通路および筐体外空気通路にそれぞれインナーフィンが配置されている上記1)記載の密閉筐体内冷却装置。
【０００９】
3)熱交換器の筐体内空気通路および筐体外空気通路がそれぞれ上下方向に伸びており、筐体内空気入口および筐体外空気出口がそれぞれケーシングの上部に形成され、筐体内空気出口および筐体外空気入口がそれぞれケーシングの下部に形成されている上記2)記載の密閉筐体内冷却装置。
【００１０】
4)熱交換器が、相互に間隔をおいて並列状に配置された複数の縦長方形状平板と、隣り合う平板間の間隙の下端開口を１つおきに閉鎖する下閉鎖部材と、隣り合う平板間の間隙のうち下端開口が閉鎖されていない間隙の上端開口を閉鎖する上閉鎖部材と、隣り合う平板間の間隙のうち下端開口が閉鎖された間隙における筐体内側への開口を、下端部を除いて閉鎖する第１内側閉鎖部材と、隣り合う平板間の間隙のうち下端開口が閉鎖された間隙における筐体外側への開口全体を閉鎖する第１外側閉鎖部材と、隣り合う平板間の間隙のうち上端開口が閉鎖された間隙における筐体外側への開口を、上端部を除いて閉鎖する第２外側閉鎖部材と、隣り合う平板間の間隙のうち上端開口が閉鎖された間隙における筐体内側への開口全体を閉鎖する第２内側閉鎖部材と、隣り合う平板間の間隙に配置されたインナーフィンとを備えており、隣り合う２枚の平板、下閉鎖部材、第１内側閉鎖部材および第１外側閉鎖部材により筐体内空気通路が形成され、隣り合う２枚の平板、上閉鎖部材、第２外側閉鎖部材および第２内側閉鎖部材により筐体外空気通路が形成されている上記2)または3)記載の密閉筐体内冷却装置。
【００１１】
5)熱交換器が、相互に間隔をおいて並列状に配置された複数の縦長方形状平板部と、隣り合う平板部の筐体内側縁部どうしおよび筐体外側縁部どうしを交互に一体に連結する連結板部とよりなり、かつ筐体内側に開口した第１の間隙と筐体外側に開口した第２の間隙とを交互に有する蛇行板、蛇行板の筐体内側および筐体外側を向いた面をそれぞれ全体に覆う内外両閉鎖板、蛇行板の第１間隙の下端開口を閉鎖する下閉鎖部材、蛇行板の第２間隙の上端開口を閉鎖する上閉鎖部材、ならびに蛇行板の第１および第２間隙に配置されたインナーフィンを備えており、内側閉鎖板における蛇行板の第１間隙と対応する部分の下端部に開口が形成され、外側閉鎖板における蛇行板の第２間隙と対応する部分の上端部に開口が形成され、蛇行板の第１間隙を形成する隣り合う２つの平板部、これら２つの平板部の筐体外側縁部どうしを一体に連結する連結板部、内側閉鎖板および下閉鎖部材により筐体内空気通路が形成され、蛇行板の第２間隙を形成する隣り合う２つの平板部、これら２つの平板部の筐体内側縁部どうしを一体に連結する連結板部、外側閉鎖板および上閉鎖部材により筐体外空気通路が形成されている上記2)または3)記載の密閉筐体内冷却装置。
【００１２】
6)冷却手段が、筐体の内外に跨るように配置されかつ筐体の内外で冷却流体を循環させる冷却流体循環管と、筐体外に配置されかつ冷却流体循環管内で冷却流体を循環させるポンプとを備えており、冷却流体循環管における筐体内に存在する部分に受熱部が設けられるとともに筐体外に存在する部分に放熱部が設けられ、ポンプが、太陽光発電パネルで得られた電力により駆動される上記1)〜5)のうちのいずれかに記載の密閉筐体内冷却装置。
【００１３】
7)冷却流体循環管の受熱部が、熱交換装置における筐体内空気通路の入口付近に配されている上記6)記載の密閉筐体内冷却装置。
【００１４】
8)冷却流体循環管の受熱部の周囲に受熱フィンが設けられ、同じく放熱部の周囲に放熱フィンが取り付けられている上記6)または7)記載の密閉筐体内冷却装置。
【００１５】
9)筐体外に、冷却流体循環管の放熱フィンに風を送る送風機が配置され、送風機が太陽光発電パネルで得られる電力により駆動される上記8)記載の密閉筐体内冷却装置。
【００１６】
10)冷却手段が、筐体の内外に跨るように配置された複数のヒートパイプと、ヒートパイプにおける筐体外に存在する部分に風を送る送風機とを備えており、ヒートパイプにおける筐体内に存在する部分に蒸発部が設けられるとともに筐体外に存在する部分に凝縮部が設けられ、送風機が、太陽光発電パネルで得られた電力により駆動される上記1)〜5)のうちのいずれかに記載の密閉筐体内冷却装置。
【００１７】
11)ヒートパイプの蒸発部が、熱交換装置における筐体内空気通路の入口付近に配されている上記10)記載の密閉筐体内冷却装置。
【００１８】
12)ヒートパイプの蒸発部の周囲に受熱フィンが設けられ、同じく凝縮部の周囲に放熱フィンが取り付けられており、放熱フィンに、送風機により風が送られる上記10)または11)記載の密閉筐体内冷却装置。
【００１９】
13)筐体の外面全体に白色塗膜が形成されている上記1)〜12)のうちのいずれかに記載の密閉筐体内冷却装置。
【００２０】
14)密閉筐体内に発熱電子部品が配置されている上記1)〜13)のうちのいずれかに記載の密閉筐体内冷却装置。
【００２１】
15)上記1)〜13)のうちのいずれかに記載された密閉筐体内冷却装置の密閉筐体が、ハウジングとして用いられている移動無線電話用無線中継装置。
【発明の効果】
【００２２】
上記1)の密閉筐体内冷却装置によれば、熱交換装置の他に、筐体外に配置された太陽光発電パネルと、太陽光発電パネルで得られた電力を利用して筐体内を冷却する冷却手段とを備えているので、筐体および熱交換装置を大型化することなく、筐体内の冷却効率を向上させることができる。したがって、全体の小型化を図ることが可能になる。また、冷却手段は、太陽光発電パネルで得られた電力を利用して筐体内を冷却するので、運転コストが安くなる。なお、太陽光発電パネルの発電効率は夜間や冬期には低下するが、夜間や冬期においては筐体外の温度も低くなるので、筐体内の温度も低下し、熱交換装置だけによっても筐体内を十分に冷却することができる。
【００２３】
上記2)の密閉筐体内冷却装置によれば、熱交換装置の構成が比較的簡単になる。
【００２４】
上記3)の密閉筐体内冷却装置によれば、筐体内空気は筐体内空気通路を下向きに流れ、筐体外空気は筐体外空気通路を上向きに流れるので両者は対向流となり、熱交換器での熱交換効率が向上する。
【００２５】
上記4)および5)の密閉筐体内冷却装置によれば、熱交換装置の熱交換器の構成が比較的簡単になる。
【００２６】
上記6)の密閉筐体内冷却装置によれば、太陽光発電パネルで得られた電力によりポンプを駆動し、ポンプにより冷却流体循環管内で冷却流体を循環させることによって、筐体内を冷却することができる。
【００２７】
上記7)の密閉筐体内冷却装置によれば、冷却流体循環管内を循環する冷却流体により冷却された筐体内空気が、熱交換装置の筐体内空気通路内に流入し、熱交換装置においてさらに冷却されるので、筐体内の冷却効率が向上する。
【００２８】
上記8)の密閉筐体内冷却装置によれば、冷却流体循環管による筐体内空気の冷却効率が一層向上する。
【００２９】
上記9)の密閉筐体内冷却装置によれば、冷却流体循環管による筐体内空気の冷却効率が一層向上する。
【００３０】
上記10)の密閉筐体内冷却装置によれば、ヒートパイプの蒸発部において作動液が筐体空気内の熱を受けて蒸発して凝縮部に流れ、ここで送風機により送られる空気に放熱して凝縮し、蒸発部に戻る。このようなサイクルを繰り返すことにより、筐体内が冷却される。
【００３１】
上記11)の密閉筐体内冷却装置によれば、ヒートパイプにより冷却された筐体内空気が、熱交換装置の筐体内空気通路内に流入し、熱交換装置においてさらに冷却されるので、筐体内の冷却効率が向上する。
【００３２】
上記12)の密閉筐体内冷却装置によれば、ヒートパイプによる筐体内空気の冷却効率が一層向上する。
【００３３】
上記13)の密閉筐体内冷却装置によれば、筐体への太陽光の吸収が抑制されるので、筐体内空気の温度上昇が抑制され、その結果熱交換装置および冷却手段による筐体内の冷却効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、この実施形態は、この発明による冷却装置を携帯電話の無線中継装置に適用したものである。全図面を通じて同一部分および同一物には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００３５】
以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。また、図１および図４の左側を前、右側を後といい、同じく上下を上下というものとする。さらに、図１および図４の紙面表側（図２、図３、図５および図６の左側）を左、これと反対側を後というものとする。
【００３６】
実施形態１
この実施形態は図１〜図３に示すものである。
【００３７】
図１は密閉筐体内冷却装置の全体構成を示し、図２および図３はその要部の構成を示す。
【００３８】
図１において、密閉筐体内冷却装置は、内部に携帯電話の無線中継装置（図示略）が収納された密閉筐体(1)と、筐体(1)内に設けられかつ筐体(1)内の空気と筐体(1)外の空気とを熱交換させる熱交換装置(2)と、筐体(1)上に配置された太陽光発電パネル(3)と、太陽光発電パネル(3)で得られた電力を利用して筐体(1)内を冷却する冷却手段(4)とを備えている。筐体(1)の外面全体は白色塗膜（図示略）で覆われている。
【００３９】
熱交換装置(2)は、筐体(1)の前壁(1a)内面に取り付けられたケーシング(5)と、ケーシング(5)内に配置された熱交換器(6)と、筐体(1)内の空気をケーシング(5)内に取り入れて熱交換器(6)を通過させた後筐体(1)内に戻す筐体内空気送風機(7)と、筐体(1)外の空気をケーシング(5)内に取り入れて熱交換器(6)を通過させた後筐体(1)外に戻す筐体外空気送風機(8)とを備えている。
【００４０】
ケーシング(5)の後壁(5a)上端部に、筐体(1)内に通じる筐体内空気入口(9)が形成され、後壁(5a)下部に、筐体(1)内に通じる筐体内空気出口(10)が形成されている。また、ケーシング(5)の前壁(5b)における筐体内空気出口(10)よりも下方の部分に、筐体(1)の前壁(1a)に形成された開口(12)を介して筐体(1)外に通じる筐体外空気入口(13)が形成され、前壁(5b)における筐体内空気入口(9)よりも下方の部分に、筐体(1)の前壁(1a)に形成された開口(14)を介して筐体(1)外に通じる筐体外空気出口(15)が形成されている。ケーシング(5)の後壁(5a)に、筐体(1)内の空気を筐体内空気入口(9)に導くフード(16)が後方突出状に取り付けられている。
【００４１】
熱交換器(6)は筐体内空気入口(9)と筐体外空気入口(13)との間の高さ位置に設けられており、筐体内空気入口(9)および筐体内空気出口(10)と通じる複数の筐体内空気通路(17)と、筐体外空気入口(13)および筐体外空気出口(15)と通じかつ筐体内空気通路(17)と独立した複数の筐体外空気通路(18)とを有している（図２および図３参照）。
【００４２】
図２および図３に示すように、熱交換器(6)は、左右方向に間隔をおいて並列状に配置された複数のアルミニウム製縦長方形状平板(20)と、隣り合う平板(20)間のすべての間隙の下端開口を１つおきに閉鎖するアルミニウム製下閉鎖部材(21)と、隣り合う平板(20)間のすべての間隙のうち下端開口が閉鎖されていない間隙の上端開口を閉鎖するアルミニウム製上閉鎖部材(22)と、隣り合う平板(20)間のすべての間隙のうち下端開口が閉鎖された間隙における後側（筐体内側）への開口を、下端部を除いて閉鎖するアルミニウム製第１後側閉鎖部材(23)（第１内側閉鎖部材）と、隣り合う平板(20)間のすべての間隙のうち下端開口が閉鎖された間隙における前側（筐体外側）への開口全体を閉鎖するアルミニウム製第１前側閉鎖部材(24)（第１外側閉鎖部材）と、隣り合う平板(20)間のすべての間隙のうち上端開口が閉鎖された間隙における前側への開口を、上端部を除いて閉鎖するアルミニウム製第２前側閉鎖部材(25)（第２外側閉鎖部材）と、隣り合う平板(20)間のすべての間隙のうち上端開口が閉鎖された間隙における後側への開口全体を閉鎖するアルミニウム製第２後側閉鎖部材(26)（第２内側閉鎖部材）と、隣り合う平板(20)間のすべての間隙に配置されたアルミニウム製インナーフィン(27)とを備えている。
【００４３】
平板(20)は両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートからなり、下閉鎖部材(21)、上閉鎖部材(22)、第１および第２後側閉鎖部材(23)(26)、第１および第２前側閉鎖部材(24)(25)、ならびにインナーフィン(27)は、それぞれ隣り合う２枚の平板(20)間に配置されて平板(20)にろう付されている。
【００４４】
そして、隣り合う２枚の平板(20)、下閉鎖部材(21)、第１後側閉鎖部材(23)および第１前側閉鎖部材(24)により筐体内空気通路(17)が形成され、隣り合う２枚の平板(20)、上閉鎖部材(22)、第２前側閉鎖部材(25)および第２後側閉鎖部材(26)により筐体外空気通路(18)が形成されている。
【００４５】
筐体内空気通路(17)の上端は開口しており、この開口(17a)がケーシング(5)の筐体内空気入口(9)に通じている。また、筐体内空気通路(17)は第１後側閉鎖部材(23)の下端よりも下方の部分において後方に開口しており、この開口(17b)がケーシング(5)の筐体内空気出口(10)に通じている。筐体外空気通路(18)の下端は開口しており、この開口(18a)がケーシング(5)の筐体外空気入口(13)に通じている。また、筐体外空気通路(18)は第２前側閉鎖部材(25)の上端よりも上方の部分において前方に開口しており、この開口(18b)がケーシング(5)の筐体外空気出口(15)に通じている。
【００４６】
インナーフィン(27)はコルゲート状であり、その波頭部および波底部が上下方向に伸びるように配置されている。筐体内空気通路(17)のインナーフィン(27)は開口(17b)よりも上方の部分に配置され、筐体外空気通路(18)のインナーフィン(27)は開口(18b)よりも下方の部分に配置されている。
【００４７】
冷却手段(4)は、図１に示すように、頂壁(1b)を貫通して筐体(1)の内外に跨るように配置されかつ筐体(1)の内外で冷却流体を循環させるアルミニウム製や銅製の冷却流体循環管(30)と、筐体(1)外に配置されかつ冷却流体循環管(30)内で冷却流体を循環させるポンプ(31)とを備えており、ポンプ(31)が、太陽光発電パネル(3)で得られた電力により駆動されるようになっている。
【００４８】
冷却流体循環管(30)における筐体(1)内に存在する部分に蛇行状の受熱部(30a)が設けられるとともに筐体(1)外に存在する部分に蛇行状の放熱部(30b)が設けられ、受熱部(30a)に水平なプレート状のアルミニウム製受熱フィン(32)が、放熱部(30b)に垂直なプレート状のアルミニウム製放熱フィン(33)がそれぞれ複数取り付けられている。なお、冷却流体循環管(30)がアルミニウム製の場合、冷却流体としては、たとえば不凍液のようなアルミニウムに腐食が発生することのないものが用いられる。受熱部(30a)は、ケーシング(5)に取り付けられたフード(16)に臨んでいる。また、放熱部(30b)の上方に送風機(34)が配置され、この送風機(34)により放熱フィン(33)に風が送られるようになっている。送風機(34)も、太陽光発電パネル(3)で得られた電力により駆動されるようになっている。
【００４９】
筐体内空気送風機(7)は、ケーシング(5)内における熱交換器(6)よりも上方でかつ筐体内空気入口(9)の近傍に、左右方向に並んで複数配置されている。筐体外空気送風機(8)は、ケーシング(5)内における熱交換器(6)よりも下方でかつ筐体外空気入口(13)の近傍に、左右方向に並んで複数配置されている。
【００５０】
このような構成の密閉筐体内冷却装置において、昼間に筐体(1)内の温度が上限温度よりも高くなった場合、筐体内空気送風機(7)および筐体外空気送風機(8)が駆動される。筐体(1)内の高温空気は、フード(16)に導かれて筐体内空気入口(9)からケーシング(5)内に入り、熱交換器(6)の筐体内空気通路(17)を通過して筐体内空気出口(10)から筐体(1)内に戻される。一方、筐体(1)外の低温空気は、開口(12)および筐体外空気入口(13)からケーシング(5)内に入り、熱交換器(6)の筐体外空気通路(18)を通過して筐体外空気出口(15)および開口(14)から筐体(1)外に排出される。そして、熱交換器(6)において筐体内空気と筐体外空気とが熱交換をし、筐体内空気が冷却される。このとき、筐体内空気は筐体内空気通路(17)を下向きに流れ、筐体外空気は筐体外空気通路(18)を上向きに流れるので両者は対向流となり、熱交換効率が向上する。これと同時に、太陽光発電パネル(3)により得られた電力を用いてポンプ(31)および送風機(34)も駆動され、冷却流体が冷却流体循環管(30)内で循環させられるとともに、放熱フィン(33)に風が送られる。筐体内空気は、ケーシング(5)内に入る前に、冷却流体循環管(30)の受熱部(30a)の受熱フィン(32)間を通過し、冷却流体循環管(30)を流れる冷却流体に熱を奪われて冷却される。したがって、筐体内空気は、熱交換装置(2)で冷却される前に、冷却手段(4)により冷却されることになり、筐体内空気の冷却効率が向上する。筐体内空気から熱を奪った冷却流体は、放熱部(30b)に至り、送風機(34)により放熱フィン(33)に送られている風に放熱する。こうして、筐体(1)内の冷却が行われる。
【００５１】
太陽光発電パネル(3)の発電効率は夜間や冬期には低下するが、夜間や冬期においては筐体(1)外の温度も低くなるので、筐体(1)内の温度も低下し、熱交換装置(2)だけによっても筐体(1)内を十分に冷却することができる。
【００５２】
実施形態２
この実施形態は図４に示すものである。
【００５３】
この実施形態の場合、冷却手段(40)は、頂壁(1b)を貫通して筐体(1)の内外に跨るように配置された複数の垂直状ヒートパイプ(41)と、ヒートパイプ(41)における筐体(1)外に存在する部分の後側に配置された送風機(42)とを備えており、送風機(42)が、太陽光発電パネル(3)で得られた電力により駆動されるようになっている。また、ヒートパイプ(41)における筐体(1)内に存在する部分の後側にも送風機(43)が配置され、この送風機(43)も、太陽光発電パネル(3)で得られた電力により駆動されるようになっている。
【００５４】
ヒートパイプ(41)は、筐体(1)内に存在する部分が蒸発部(41a)となっているとともに筐体(1)外に存在する部分が凝縮部(41b)となっている。ヒートパイプ(41)の蒸発部(41a)に水平なプレート状のアルミニウム製受熱フィン(44)が、凝縮部(41b)に水平なプレート状のアルミニウム製放熱フィン(45)がそれぞれ複数のヒートパイプ(41)に跨って取り付けられている。筐体(1)外の送風機(42)は放熱フィン(45)に風を送り、筐体(1)内の送風機(43)は受熱フィン(44)に風を送る。
【００５５】
その他の構成は実施形態１の密閉筐体(1)内冷却装置と同じである。
【００５６】
このような構成の密閉筐体内冷却装置において、昼間に筐体(1)内の温度が上限温度よりも高くなった場合、筐体内空気送風機(7)および筐体外空気送風機(8)が駆動される。筐体(1)内の高温空気と筐体(1)外の低温空気との熱交換は、実施形態１の場合と同様にして行われる。
【００５７】
筐体内空気送風機(7)および筐体外空気送風機(8)の駆動と同時に、太陽光発電パネル(3)により得られた電力を用いて２つの送風機(42)(43)も駆動され、放熱フィン(45)および受熱フィン(44)に風が送られる。筐体内空気は、ケーシング(5)内に入る前に、ヒートパイプ(41)の蒸発部(41a)の受熱フィン(44)間を通過し、ヒートパイプ(41)の作動液が蒸発することにより熱を奪われて冷却される。したがって、筐体内空気は、熱交換装置(2)で冷却される前に、冷却手段(40)により冷却されることになり、筐体内空気の冷却効率が向上する。筐体内空気から熱を奪って蒸発した作動液は、凝縮部(41b)に至り、送風機(42)により放熱フィン(45)に送られている風に放熱して凝縮し、蒸発部(41a)に戻る。こうして、筐体(1)内の冷却が行われる。
【００５８】
太陽光発電パネル(3)の発電効率は夜間や冬期には低下するが、夜間や冬期においては筐体(1)外の温度も低くなるので、筐体(1)内の温度も低下し、熱交換装置(2)だけによっても筐体(1)内を十分に冷却することができる。
【００５９】
図５および図６は、実施形態１および２において、熱交換装置(2)に用いられる熱交換器の変形例を示す。
【００６０】
図５および図６において、熱交換器(50)は、複数の熱交換器ユニット(50A)を左右方向に並べることにより形成されている。各熱交換器ユニット(50A)は、相互に間隔をおいて並列状に配置された複数の縦長方形状平板部(51a)と、隣り合う平板部(51a)の前側縁部どうしおよび後側縁部どうしを交互に一体に連結する連結板部(51b)とよりなり、かつ後側に開口した第１の間隙(54)と前側に開口した第２の間隙(55)とを交互に有するアルミニウム製蛇行板(51)、蛇行板(51)の前後両面をそれぞれ全体に覆うアルミニウム製前後両閉鎖板(52)(53)（外側閉鎖板および内側閉鎖板）、蛇行板(51)の第１間隙(54)の下端開口を閉鎖するアルミニウム製下閉鎖部材(56)、蛇行板(51)の第２間隙(55)の上端開口を閉鎖するアルミニウム製上閉鎖部材(57)、蛇行板(51)の第１および第２間隙(54)(55)に配置されたアルミニウム製インナーフィン(58)を備えている。
【００６１】
蛇行板(51)は両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートから形成されている。前後両閉鎖板(52)(53)は、その左右両端部が前後方向内方に曲げられて蛇行板(51)の左右両端の平板部(51a)外面に係合させられた状態で、蛇行板(51)にろう付されている。後側閉鎖板(53)における蛇行板(51)の第１間隙(54)と対応する部分に、その下端から切り欠き(59)が形成され、前側閉鎖板(52)における蛇行板(51)の第２間隙(55)と対応する部分に、その上端から切り欠き(60)が形成されている。切り欠き(59)の下端は下閉鎖部材(56)により塞がれ、切り欠き(60)の上端は上閉鎖部材(57)により塞がれている。下閉鎖部材(56)、上閉鎖部材(57)およびインナーフィン(58)は、それぞれ蛇行板(51)の隣り合う２つの平板部(51a)間に配置されて平板部(51a)にろう付されている。
【００６２】
そして、蛇行板(51)の第１間隙(54)を形成する隣り合う２つの平板部(51a)、これら２つの平板部(51a)の前側縁部どうしを一体に連結する連結板部(51b)、後側閉鎖板(53)および下閉鎖部材(56)により筐体内空気通路(61)が形成され、蛇行板(51)の第２間隙(55)を形成する隣り合う２つの平板部(51a)、これら２つの平板部(51a)の後側縁部どうしを一体に連結する連結板部(51b)、前側閉鎖板(52)および上閉鎖部材(57)により筐体外空気通路(62)が形成されている。
筐体内空気通路(61)の上端は開口しており、この開口(61a)がケーシング(5)の筐体内空気入口(9)に通じている。また、筐体内空気通路(61)は後側閉鎖板(53)の切り欠き(59)の部分で後方に開口しており、この開口(61b)がケーシング(5)の筐体内空気出口(10)に通じている。筐体外空気通路(62)の下端は開口しており、この開口(62a)がケーシング(5)の筐体外空気入口(13)に通じている。また、筐体外空気通路(62)は前側閉鎖板(52)の切り欠き(60)の部分で前方に開口しており、この開口(62b)がケーシング(5)の筐体外空気出口(15)に通じている。
【００６３】
インナーフィン(58)はコルゲート状であり、その波頭部および波底部が上下方向に伸びるように配置されている。筐体内空気通路(61)のインナーフィン(58)は開口(61b)よりも上方の部分に配置され、筐体外空気通路(62)のインナーフィン(58)は開口(62b)よりも下方の部分に配置されている。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】この発明の実施形態１の密閉筐体内冷却装置の全体構成を概略的に示す垂直断面図である。
【図２】図１の密閉筐体内冷却装置の熱交換器を、一部を省略するとともに一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図３】図１の密閉筐体内冷却装置の熱交換器の一部分を示す水平断面図である。
【図４】この発明の実施形態２の密閉筐体内冷却装置の全体構成を概略的に示す垂直断面図である。
【図５】実施形態１および２の密閉筐体内冷却装置の熱交換器の変形例を、一部を省略するとともに一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図６】図５の熱交換器を構成する熱交換器ユニットを示す水平断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
(1)：密閉筐体
(2)：熱交換装置
(3)：太陽光発電パネル
(4)(40)：冷却手段
(5)：ケーシング
(6)：熱交換器
(7)：筐体内空気送風機
(8)：筐体外空気送風機
(9)：筐体内空気入口
(10)：筐体内空気出口
(13)：筐体外空気入口
(15)：筐体外空気出口
(17)：筐体内空気通路
(17a)(17b)：開口
(18)：筐体外空気通路
(18a)(18b)：開口
(20)：平板
(21)：下閉鎖部材
(22)：上閉鎖部材
(23)：第１後側閉鎖部材（第１内側閉鎖部材）
(24)：第１前側閉鎖部材（第１外側閉鎖部材）
(25)：第２前側閉鎖部材（第２外側閉鎖部材）
(26)：第２後側閉鎖部材（第２内側閉鎖部材）
(27)：インナーフィン
(30)：冷却流体循環管
(30a)：受熱部
(30b)：放熱部
(31)：ポンプ
(32)：受熱フィン
(33)：放熱フィン
(34)：送風機
(41)：ヒートパイプ
(41a)：蒸発部
(41b)：凝縮部
(42)：送風機
(50)：熱交換器
(50A)：熱交換器ユニット
(51)：蛇行板
(51a)：平板部
(51b)：連結板部
(52)(53)：閉鎖板
(54)：第１間隙
(55)：第２間隙
(56)：下閉鎖部材
(57)：上閉鎖部材
(58)：インナーフィン
(61)：筐体内空気通路
(61a)(61b)：開口
(62)：筐体外空気通路
(62a)(62b)：開口
【出願人】 【識別番号】０００００２００４
【氏名又は名称】昭和電工株式会社
【住所又は居所】東京都港区芝大門１丁目１３番９号
【出願日】 平成１６年１２月１５日（２００４．１２．１５）
【代理人】 【識別番号】１０００８３１４９
【弁理士】
【氏名又は名称】日比 紀彦

【識別番号】１０００６０８７４
【弁理士】
【氏名又は名称】岸本 瑛之助

【識別番号】１０００７９０３８
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邊 彰

【識別番号】１０００６９３３８
【弁理士】
【氏名又は名称】清末 康子
【公開番号】 特開２００５−２１００８８（Ｐ２００５−２１００８８Ａ）
【公開日】 平成１７年８月４日（２００５．８．４）
【出願番号】 特願２００４−３６２４４４（Ｐ２００４−３６２４４４）