発熱体収納箱冷却装置
【課題】自然通風によって発熱体収納箱内が過度に冷やされて、その動作が不安定になるという課題がある。
【解決手段】仕切り板９の上側に２枚の凝縮器５０を設け、仕切り板９の下側に２枚の蒸発器６０を設け、凝縮器５０の通風方向は、蒸発器６０の通風方向に対しほぼ直角になるよう配置し、さらに、凝縮器５０と蒸発器６０を接続する第１冷媒液管２６と第２冷媒液管２７とがほぼ同じ配管長に、第１冷媒蒸気管２４と第２冷媒蒸気管２５とがほぼ同じ配管長になるように設け、仕切り板９を発熱体収納箱２の天面の一部あるいは全部となるように取り付け、凝縮器５０の通風方向に対し、平行な、対向する２つの側面に外気連通口５１を設けて、自然通風によって発熱体収納箱２内が過度に冷やされない発熱体収納箱冷却装置１を構成する。
【解決手段】仕切り板９の上側に２枚の凝縮器５０を設け、仕切り板９の下側に２枚の蒸発器６０を設け、凝縮器５０の通風方向は、蒸発器６０の通風方向に対しほぼ直角になるよう配置し、さらに、凝縮器５０と蒸発器６０を接続する第１冷媒液管２６と第２冷媒液管２７とがほぼ同じ配管長に、第１冷媒蒸気管２４と第２冷媒蒸気管２５とがほぼ同じ配管長になるように設け、仕切り板９を発熱体収納箱２の天面の一部あるいは全部となるように取り付け、凝縮器５０の通風方向に対し、平行な、対向する２つの側面に外気連通口５１を設けて、自然通風によって発熱体収納箱２内が過度に冷やされない発熱体収納箱冷却装置１を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温媒体の熱で冷媒を沸騰蒸発させ、その後、凝縮液化させることで、高温媒体の熱を放熱させる発熱体収納箱冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の発熱体収納箱冷却装置は、携帯電話の基地局のような内部に発熱を伴う電子部品等を備える密閉された発熱体収納箱内の冷却に用いられる。
【０００３】
近年、電子部品の高性能化と制御基板に対する電子部品の高密度化が進み、制御基板からの発熱量は飛躍的に増加しているとともに、電子部品等の発熱体収納箱の小型化も進み、冷却機器の高性能化および小型化と、電子部品等の発熱体収納箱の側面または天面のいずれにも設置できるレイアウトの自由度の向上が求められている。このため、構成部品が少なく、熱移動量が大きい冷却方式として、ヒートパイプを用いた冷却方法が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
しかしながらヒートパイプは、沸騰蒸発して上昇する冷媒蒸気と凝縮液化されて降下する冷媒液が同じ管内を移動するため、互いに対抗しあって冷媒循環の効率が悪くなり熱交換効率が悪いという問題がある。そこで、冷媒が沸騰蒸発する蒸発器と冷媒が凝縮液化する凝縮器とを分けて、蒸発器にて沸騰蒸発した冷媒が凝縮器へと移動するために蒸発器と凝縮器を連通させる冷媒蒸気管と、凝縮器にて凝縮液化した冷媒が蒸発器へと移動するために凝縮器と蒸発器を連通させる冷媒液管により冷媒回路を形成して冷媒を循環させることで効率良く放熱させることができる沸騰冷却装置が知られている（例えば、特許文献２）。
【０００５】
以下、従来の沸騰冷却装置について、図１３を参照しながら説明する。
【０００６】
図１３に示すように、沸騰冷却装置１０１は、高温空気１０２が通風する高温部分１０３が下部になるように、また、低温空気１０４が通風する低温部分１０５が上部になるように仕切板１０６により仕切られた本体箱１０７内に設けられる。高温部分１０３には、内部には冷媒１０８が封入された蒸発器１０９が配置されている。蒸発器１０９は、高温空気１０２から受熱し、内部で冷媒１０８が沸騰蒸発する。低温部分１０５には、蒸発器１０９と連通した凝縮器１１０が配置されている。凝縮器１１０では、蒸発器１０９で沸騰蒸発した冷媒１０８が低温空気１０４へと放熱を行い凝縮液化する。蒸発器１０９と凝縮器１１０は、仕切板１０６を貫通した冷媒蒸気管１１１および冷媒液管１１２で連通している。また、高温部分１０３に高温空気１０２を送風する室内側送風機１１３と、低温部分１０５に低温空気１０４を送風する室外側送風機１１４を備えている。このような構成によれば、蒸発器１０９において沸騰蒸発した冷媒１０８が密度差により蒸発器１０９から凝縮器１１０へと冷媒蒸気管１１１を流通して移動し、凝縮器１１０において凝縮液化した冷媒１０８が密度差により凝縮器１１０から蒸発器１０９へと冷媒液管１１２を流通して移動する。このようにして、冷媒１０８が自然に循環し、高温空気１０２の熱を低温空気１０４へと放熱させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６０−１１３４９８号公報
【特許文献２】特開平９−３２６５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような従来の発熱体収納箱冷却装置では、凝縮器および蒸発器の能力を効率よく発揮させるために、凝縮器および蒸発器の全面に冷媒が均等に循環するように蒸気管と液管の接続位置を対角の位置に備えていた。しかし、蒸発器上部のヘッダーの蒸気管が接続されている箇所から反対方向の蒸気管が接続されていない角部にむけて、距離が離れていくほど循環抵抗が増加し冷媒循環効率が悪化することで、熱交換効率が低下するという課題があった。
【０００９】
さらに、省スペースのため、発熱体収納箱の天面に発熱体収納箱冷却装置を設置することが考えられてきた。この場合、自然通風によっても凝縮器に外気が通過することになるため、発熱体収納箱内が比較的低温であっても冷却されることになる。このような場合、逆に発熱体（携帯電話の基地局においては、通信機）が過度に冷やされて、その動作が不安定になるという課題がある。
【００１０】
本発明はこのような課題を解決するものであり、自然通風の影響を抑えながら、各冷媒サイクル内を効率よく冷媒が循環するようにして能力を向上させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そして、この目的を達成するために本発明は、
仕切り板の上側に２枚の板状の凝縮器（第１凝縮器、第２凝縮器）を設け、
前記仕切り板の下側に２枚の板状の蒸発器（第１蒸発器、第２蒸発器）を設け、
前記第１凝縮器と前記第１蒸発器は、第１冷媒液管と第１冷媒蒸気管とで接続して第１冷媒サイクルを構成し、
前記第２凝縮器と前記第２蒸発器は、第２冷媒液管と第２冷媒蒸気管とで接続して第２冷媒サイクルを構成し、
前記第１凝縮器と前記第２凝縮器、および前記第１蒸発器と前記第２蒸発器は、それぞれの通風面が通風方向に前後に並ぶように配置し、
前記第１凝縮器と前記第２凝縮器の通風方向は、前記第１蒸発器と前記第２蒸発器の通風方向に対しほぼ直角になるよう配置し、
さらに、前記第１冷媒液管と前記第２冷媒液管とがほぼ同じ配管長になるように、
前記第１冷媒液管は、前記第１凝縮器下辺に設けた液ヘッダーの一方の端部に接続し、
前記第２冷媒液管は、前記第２凝縮器下辺に設けた液ヘッダーの、前記第１冷媒液管の接続口とは反対の端部に接続し、
前記第１冷媒液管は、前記第１蒸発器上辺に設けた液ヘッダーの一方の端部に接続し、
前記第２冷媒液管は、前記第２蒸発器上辺に設けた液ヘッダーの、前記第１冷媒液管の接続口とは反対の端部に接続し、
そして、前記第１冷媒蒸気管と前記第２冷媒蒸気管とがほぼ同じ配管長になるように、
前記第１冷媒蒸気管は、前記第１凝縮器上辺に設けた蒸気ヘッダーの一方の端部に接続し、
前記第２冷媒蒸気管は、前記第２凝縮器上辺に設けた蒸気ヘッダーの、前記第１冷媒蒸気管の接続口とは反対の端部に接続し、
前記第１冷媒蒸気管は、前記第１蒸発器下辺に設けた液ヘッダーの一方の端部に接続し、
前記第２冷媒蒸気管は、前記第２蒸発器下辺に設けた液ヘッダーの、前記第１冷媒蒸気管の接続口とは反対の端部に接続し、
前記仕切り板を発熱体収納箱の天面の一部あるいは全部となるように取り付け、
前記第１凝縮器および前記第２凝縮器の通風方向に対し、平行な、対向する２つの側面に外気連通口を設けた発熱体収納箱冷却装置である。これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、凝縮器と蒸発機が直角配置であっても第１冷媒サイクルと第２冷媒サイクルの冷媒液管および蒸気管の長さの差異を低減することで、片側サイクルの極端な能力低下がなく装置全体としての能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態の発熱体収納箱冷却装置の概略図（ａ）平面断面図、（ｂ）側面図
【図２】同発熱体収納箱冷却装置前面斜視図
【図３】同発熱体収納箱冷却装置背面斜視図
【図４】同液管仕切り穴貫通位置部説明図
【図５】同蒸気管仕切り穴貫通部位置説明図
【図６】同冷媒液管勾配説明図
【図７】同冷媒蒸気管勾配説明図
【図８】本発明の第２の実施の形態の保護カバー追加説明図
【図９】同保護カバーと凝縮器の接触説明図
【図１０】本発明の第３の実施の形態の保護カバー側面パンチング説明図
【図１１】本発明の第４の実施の形態の中央仕切り板説明図
【図１２】同中央仕切り板と仕切り板の接触説明図
【図１３】従来の発熱体収納箱冷却装置の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の発熱体収納箱冷却装置は、
仕切り板の上側に２枚の板状の凝縮器（第１凝縮器、第２凝縮器）を設け、前記仕切り板の下側に２枚の板状の蒸発器（第１蒸発器、第２蒸発器）を設け、前記第１凝縮器と前記第１蒸発器は、第１冷媒液管と第１冷媒蒸気管とで接続して第１冷媒サイクルを構成し、前記第２凝縮器と前記第２蒸発器は、第２冷媒液管と第２冷媒蒸気管とで接続して第２冷媒サイクルを構成し、前記第１凝縮器と前記第２凝縮器、および前記第１蒸発器と前記第２蒸発器は、それぞれの通風面が通風方向に前後に並ぶように配置し、前記第１凝縮器と前記第２凝縮器の通風方向は、前記第１蒸発器と前記第２蒸発器の通風方向に対しほぼ直角になるよう配置し、さらに、前記第１冷媒液管と前記第２冷媒液管とがほぼ同じ配管長になるように、前記第１冷媒液管は、前記第１凝縮器下辺に設けた液ヘッダーの一方の端部に接続し、前記第２冷媒液管は、前記第２凝縮器下辺に設けた液ヘッダーの、前記第１冷媒液管の接続口とは反対の端部に接続し、前記第１冷媒液管は、前記第１蒸発器上辺に設けた液ヘッダーの一方の端部に接続し、前記第２冷媒液管は、前記第２蒸発器上辺に設けた液ヘッダーの、前記第１冷媒液管の接続口とは反対の端部に接続し、そして、前記第１冷媒蒸気管と前記第２冷媒蒸気管とがほぼ同じ配管長になるように、前記第１冷媒蒸気管は、前記第１凝縮器上辺に設けた蒸気ヘッダーの一方の端部に接続し、前記第２冷媒蒸気管は、前記第２凝縮器上辺に設けた蒸気ヘッダーの、前記第１冷媒蒸気管の接続口とは反対の端部に接続し、前記第１冷媒蒸気管は、前記第１蒸発器下辺に設けた液ヘッダーの一方の端部に接続し、前記第２冷媒蒸気管は、前記第２蒸発器下辺に設けた液ヘッダーの、前記第１冷媒蒸気管の接続口とは反対の端部に接続し、前記仕切り板を発熱体収納箱の天面の一部あるいは全部となるように取り付け、前記第１凝縮器および前記第２凝縮器の通風方向に対し、平行な、対向する２つの側面に外気連通口を設けたものであるため、前記第１冷媒液管と前記第２冷媒液管の長さおよび前記第１冷媒蒸気管と前記第２冷媒蒸気管の長さの差異を小さくすることで、片側サイクルの極端な能力低下がなく装置全体としての能力を向上させた発熱体収納箱冷却装置を得ることができる。
【００１５】
また、前記第１冷媒液管の仕切り板貫通穴を凝縮器の下辺部に対し上辺部の反対方向に設け、前記第１冷媒蒸気管の仕切り板貫通穴を凝縮器の下辺部に対し上辺部方向に設けたものであり、前記第１冷媒液管と前記第１冷媒蒸気管の鋭角曲げを緩和することで装置全体としての能力を向上させた発熱体収納箱冷却装置を得ることができる。
【００１６】
また、前記第１冷媒液管と第２冷媒液管の配管勾配を冷媒流路下流側が下方向となるような配管勾配とすることで装置全体としての能力を向上させた発熱体収納箱冷却装置を得ることができる。
【００１７】
また、前記第１冷媒蒸気管と第２冷媒蒸気管の配管勾配を冷媒流路下流側が上方向となるような配管勾配とすることで装置全体としての能力を向上させた発熱体収納箱冷却装置を得ることができる。
【００１８】
また、前記凝縮器を覆うように前記仕切り板に取り付けられた保護カバーを設けることで、保護カバーによるヒートシンク効果で装置全体としての能力を向上させた発熱体収納箱冷却装置を得ることができる。
【００１９】
また、前記保護カバーと前記凝縮器を接触させることで保護カバーのヒートシンク効果を向上させ装置全体としての能力を向上させた発熱体収納箱冷却装置を得ることができる。
【００２０】
また、前記保護カバーの通風方向風下側出口部にパンチング状の面を設けることで、整流効果により風速が均一化され装置全体としての能力を向上させた発熱体収納箱冷却装置を得ることができる。
【００２１】
また、前記凝縮器の通風方向風下側の中央に、風の流れを左右に分ける中央仕切り板を設けることで、凝縮器への通風が均一化され装置全体としての能力を向上させた発熱体収納箱冷却装置を得ることができる。
【００２２】
また、前記中央仕切り板が前記仕切り板と接触することで中央仕切り板のヒートシンク効果で装置全体としての能力を向上させた発熱体収納箱冷却装置を得ることができる。
【００２３】
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。
【００２４】
（実施の形態１）
図１に本実施の形態１の発熱体収納箱冷却装置１の側面図を示す。
【００２５】
図１に示すように、発熱体収納箱冷却装置１は例えば携帯基地局のような内部に発熱を伴う電子部品等を備える密閉された発熱体収納箱２の天面に設置される。この発熱体収納箱２は、本体箱１０を上下に二分していて、その下方は発熱する電子部品などを備えた機能動作部収納室となっている。また、その上方部は、外気と連通する冷却部収納質となっている。機能動作部収納室には、第一の送風ファンとして内気送風機３が備えられ、冷却部収納室には、第二の送風ファンとして外気送風機４が備えられている。そして、電子部品等で暖められた機能動作部収納室内の高温空気５は、内気送風機３の運転により、蒸発器６０を通過する。また、低温空気６は、外気送風機４の運転により凝縮器５０を通過する。
【００２６】
図１、図２および図３に示すように、発熱体収納箱冷却装置１は、高温空気５が通風する高温部分７が下部に、低温空気６が通風する低温部分８が上部になるように仕切り板９により仕切られた本体箱１０の天面部分に配置される。仕切り板９は、本体箱１０の天面の一部、あるいは全部となっている。凝縮器５０は、第１凝縮器２０と第２凝縮器２３とで構成されている。同様に蒸発器６０は、第１蒸発器１４と第２蒸発器１７とで構成されている。第１蒸発器１４は、高温部分７に配置され、上側に第１蒸発器蒸気ヘッダー１１および下側に第１蒸発器液ヘッダー１２を備えている。この第１蒸発器１４は、通風方向に対して後傾（または前傾）して配置され、内部には冷媒１３（例えばＲ１３４ａ）が封入されて、高温空気５から受熱し沸騰蒸発する。同様に、第２蒸発器１７は、高温部分７に配置され、上側に第２蒸発器蒸気ヘッダー１５および下側に第２蒸発器液ヘッダー１６を備えている。この第２蒸発器１７も、第１蒸発器１４と同じ方向に傾斜して第１蒸発器１４の上側に配置され、内部には冷媒１３（例えばＲ１３４ａ）が封入されて、高温空気５から受熱し沸騰蒸発する。
【００２７】
第１凝縮器２０は、低温部分８に配置され、上側に第１凝縮器蒸気ヘッダー１８および下側に第１凝縮器液ヘッダー１９を備えている。この第１凝縮器２０は、第１蒸発器１４と連通し、第１蒸発器１４と直角方向に傾斜して配置し、沸騰蒸発した冷媒１３の蒸気が低温空気６へ放熱を行い凝縮液化させるものである。同様に、第２凝縮器２３は、低温部分８に配置され、上側に第２凝縮器蒸気ヘッダー２１および下側に第２凝縮器液ヘッダー２２を備えている。この第２凝縮器２３は、第２蒸発器１７と連通し、第１凝縮器２０の上側に第２蒸発器１７と直角方向に傾斜して配置し、沸騰蒸発した冷媒１３の蒸気が低温空気６へ放熱を行い凝縮液化させるものである。
【００２８】
第１冷媒蒸気管２４は、仕切り板９を貫通し第１蒸発器蒸気ヘッダー１１と第１凝縮器蒸気ヘッダー１８とを連通している。これらの接続口（第１蒸気接続口Ａ２４ａ、第１蒸気接続口Ｂ２４ｂ）は、第１蒸発器蒸気ヘッダー１１、第１凝縮器蒸気ヘッダー１８のそれぞれ一方の端部に設けてある。同様に、第２冷媒蒸気管２５は、仕切り板９を貫通し第２蒸発器蒸気ヘッダー１５と第２凝縮器蒸気ヘッダー２１とを連通している。第２蒸発器蒸気ヘッダー１５には、第１蒸気接続口Ａ２４ａとは反対側の端部に第２蒸気接続口Ａ２５ａが設けられている。第２凝縮器蒸気ヘッダー２１には、第１蒸気接続口Ｂ２４ｂとは反対側の端部に第２蒸気接続口Ｂ２５ｂが設けられている。そして、第２冷媒蒸気管２５は、第２蒸気接続口Ａ２５ａと第２蒸気接続口Ｂ２５ｂとを接続している。さらに、第１冷媒蒸気管２４と第２冷媒蒸気管２５とは、ほぼ同じ長さになるように配管が施されている。
【００２９】
第１冷媒液管２６は、仕切り板９を貫通し第１蒸発器液ヘッダー１２と第１凝縮器液ヘッダー１９とを連通している。これらの接続口（第１液接続口Ａ２６ａ、第１液接続口Ｂ２６ｂ）は、第１蒸発器液ヘッダー１２、第１凝縮器液ヘッダー１９のそれぞれ一方の端部に設けてある。同様に、第２冷媒液管２７は、仕切り板９を貫通し第２蒸発器液ヘッダー１６と第２凝縮器液ヘッダー２２とを連通している。第２蒸発器液ヘッダー１６には、第１液接続口Ａ２６ａとは反対側の端部に第２液接続口Ａ２７ａが設けられている。第２凝縮器液ヘッダー２２には、第１液接続口Ｂ２６ｂとは反対側の端部に第２液接続口Ｂ２７ｂが設けられている。そして、第２冷媒液管２７は、第２液接続口Ａ２７ａと第２液接続口Ｂ２７ｂとを接続している。さらに、第１冷媒液管２６と第２冷媒液管２７とは、ほぼ同じ長さになるように配管が施されている。
【００３０】
発熱体収納箱冷却装置１は、第１蒸発器１４と第１凝縮器２０にて形成される第１冷媒サイクル２８と、第２蒸発器１７と第２凝縮器２３にて形成される第２冷媒サイクル２９とで構成されているのである。
【００３１】
このような構成によれば、第１冷媒液管２６と第２冷媒液管２７および第１冷媒蒸気管２４と第２冷媒蒸気管２５の長さがほぼ等しくなり、片側サイクルの極端な能力低下がなく装置全体としての能力を向上させ、さらに両サイクルともに同量の冷媒量とすることができるため、製造効率も良い発熱体収容箱冷却装置を得ることができる。
【００３２】
そして、本体箱１０には、凝縮器５０の通風方向に対し、平行な、対向する２つの側面に外気との連通口（外気連通口５１ａ、５１ｂ）が設けられている。その他の面は閉鎖されている。さらに、凝縮器５０の通風面に向けて送風するよう、外気送風機４が設けられている。外気送風機４の設置位置としては、凝縮器５０の通風面の前、あるいは後ろに設けることによって、凝縮器５０に通風することが可能になる。また、発熱体収納箱２内には、内気送風機３が設けられている。
【００３３】
このような構成により、その運転動作について説明する。
【００３４】
発熱体収納箱２内の発熱体から発生する熱は、発熱体収納箱２内の空気（以下、内気）を暖めることになる。この高温の内気は、内気送風機３の運転によって発熱体収納箱２内を循環する。そのとき、蒸発器６０を通過するようになっている。一方、外気送風機４の運転によって、低温の外気が凝縮器５０を通過することになる。前述したように、凝縮器５０内の気体状態の冷媒は、外気の通風によって冷やされ、凝縮（液化）することになる。液化した冷媒は、凝縮器５０の下側へ流れ、冷媒液管（第１冷媒液管２６、第２冷媒液管２７）を通過して蒸発器６０内へと流れる。蒸発器６０内の液体状態の冷媒は、内気の通風によって暖められて蒸発する。そのときに熱を奪って内気を冷却することになる。蒸発した冷媒は、蒸気管（第１冷媒蒸気管２４、第２冷媒蒸気管２５）を通過して再び凝縮器５０内へと流れていくのである。
【００３５】
ここで、本体箱１０に設けた外気連通口５１ａ、５１ｂは、凝縮器５０の通風面の正面ではなく、通風方向に平行となる側面に設けられている。すなわち、外気の自然風によって、本体箱１０内を通過する空気は、凝縮器５０の通風路内を通過せず、凝縮器５０の表面を接するようにして流れることになる。従って、外気送風機４が停止している間は、凝縮器５０においては、熱交換があまり行われず、発熱体収納箱冷却装置１は、過度の冷却が行われないことになる。このように、発熱体収納箱２内の温度が比較的低温である場合には、外気送風機４を停止することによって、発熱体収納箱冷却装置１の冷却能力を制御し、発熱体収納箱２内が冷やしすぎにならないようにすることができる。
【００３６】
なお、図４に示すように、第１冷媒液管２６の仕切り板貫通穴３０は、凝縮器５０の下辺部３１に対し上辺部３２の反対側に設けるとよい。また、図５に示すように、第１冷媒蒸気管２４の仕切り板貫通穴３３は、凝縮器５０の下辺部に対し上辺部と同じ側に設けるとよい。このような構成によれば、第１冷媒液管２６と第１冷媒蒸気管２４の曲げ回数を緩和することができ、また、第１冷媒液管２６および第１冷媒蒸気管２４が凝縮器５０と仕切り板９の間の狭い空間を通らないため、上方向への勾配をとり易くなり、発熱体収納箱冷却装置１全体としての能力を向上させることができる。
【００３７】
また、第１冷媒液管２６と第２冷媒液管２７の配管勾配は、冷媒流路下流側が下方向となるような配管勾配とするとよい。同様に、第１冷媒蒸気管２４と第２冷媒蒸気管２５の配管勾配は、冷媒流路下流側が上方向となるような配管勾配とするとよい。
【００３８】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態は、実施の形態１と同一部分については同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３９】
図８に示すように、第２の実施の形態の発熱体収納箱冷却装置１は、凝縮器５０を覆うように仕切り板９に取り付けられた保護カバー３４を設けている。この保護カバー３４は、風路の仕切りを兼ねている。この保護カバー３４には、凝縮器５０の通風面と対向する面に通風用の開口が設けられている。外気は、保護カバー３４の外側を通過して、この開口から発熱体収納箱冷却装置１内に入るようになっている。
【００４０】
また、図９に示すように、保護カバー３４は、凝縮器５０の表面にネジ止め等で接触させて固定してある。このような構成によれば、凝縮器５０が持つ熱は、保護カバー３４に伝わり、保護カバー３４の表面から放熱されるヒートシンク効果によって、装置全体としての能力を向上させた発熱体収納箱冷却装置を得ることができる。
【００４１】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態は、実施の形態１、実施の形態２と同一部分については同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４２】
図１０に示すように、本実施の形態では、保護カバー３４の通風方向風下側出口部にパンチング状の整流面３５を設けている。この整流面３５は、その整流効果により、凝縮器５０の通風面全体に均一に風を通すことになる。従って凝縮器５０の能力を効率よく引き出すことになり、高効率の発熱体収納箱冷却装置１を得ることができる。
【００４３】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態は、実施の形態１と同一部分については同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４４】
図１１、図１２に本実施の形態４の発熱体収納箱冷却装置の概略図を示す。
【００４５】
図１１、図１２に示すように、本実施の形態では、凝縮器５０の通風方向風下側の中央に、凝縮器５０の通風方向に沿って風の流れを左右に分ける中央仕切り板３６を設けている。図１１に示すように、凝縮器５０を通過した空気は、保護カバー３４の対向した側面に設けられた出口部から吹き出すようになっている。中央仕切り板３６は、２つの出口部へ均等に風を送るように、凝縮器５０通過後の空気を略二等分しているのである。この作用により、凝縮器５０を通過する空気が均一化されて、凝縮器５０の能力を効率よく引き出すことになり、高効率の発熱体収納箱冷却装置を得ることができる。
【００４６】
また、中央仕切り板３６を仕切り板９と接触させることにより、中央仕切り板３６のヒートシンク効果で、より効率よく放熱することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の発熱体収納箱冷却装置は、蒸発器と凝縮器への通風方向が直角となる配置であっても簡単な構成で効率よく熱交換能力を発揮する発熱体収納箱冷却装置として有用である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 発熱体収納箱冷却装置
２ 発熱体収納箱
３ 内気送風機
４ 外気送風機
５ 高温空気
６ 低温空気
７ 高温部分
８ 低温部分
９ 仕切り板
１０ 本体箱
１１ 第１蒸発器蒸気ヘッダー
１２ 第１蒸発器液ヘッダー
１３ 冷媒
１４ 第１蒸発器
１５ 第２蒸発器蒸気ヘッダー
１６ 第２蒸発器液ヘッダー
１７ 第２蒸発器
１８ 第１凝縮器蒸気ヘッダー
１９ 第１凝縮器液ヘッダー
２０ 第１凝縮器
２１ 第２凝縮器蒸気ヘッダー
２２ 第２凝縮器液ヘッダー
２３ 第２凝縮器
２４ 第１冷媒蒸気管
２４ａ 第１蒸気接続口Ａ
２４ｂ 第１蒸気接続口Ｂ
２５ 第２冷媒蒸気管
２５ａ 第２蒸気接続口Ａ
２５ｂ 第２蒸気接続口Ｂ
２６ 第１冷媒液管
２６ａ 第１液接続口Ａ
２６ｂ 第１液接続口Ｂ
２７ 第２冷媒液管
２７ａ 第２液接続口Ａ
２７ｂ 第２液接続口Ｂ
２８ 第１冷媒サイクル
２９ 第２冷媒サイクル
３０ 仕切り板貫通穴
３１ 下辺部
３２ 上辺部
３３ 仕切り板貫通穴
３４ 保護カバー
３５ 整流面
３６ 中央仕切り板
５０ 凝縮器
５１ 外気連通口
６０ 蒸発器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温媒体の熱で冷媒を沸騰蒸発させ、その後、凝縮液化させることで、高温媒体の熱を放熱させる発熱体収納箱冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の発熱体収納箱冷却装置は、携帯電話の基地局のような内部に発熱を伴う電子部品等を備える密閉された発熱体収納箱内の冷却に用いられる。
【０００３】
近年、電子部品の高性能化と制御基板に対する電子部品の高密度化が進み、制御基板からの発熱量は飛躍的に増加しているとともに、電子部品等の発熱体収納箱の小型化も進み、冷却機器の高性能化および小型化と、電子部品等の発熱体収納箱の側面または天面のいずれにも設置できるレイアウトの自由度の向上が求められている。このため、構成部品が少なく、熱移動量が大きい冷却方式として、ヒートパイプを用いた冷却方法が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
しかしながらヒートパイプは、沸騰蒸発して上昇する冷媒蒸気と凝縮液化されて降下する冷媒液が同じ管内を移動するため、互いに対抗しあって冷媒循環の効率が悪くなり熱交換効率が悪いという問題がある。そこで、冷媒が沸騰蒸発する蒸発器と冷媒が凝縮液化する凝縮器とを分けて、蒸発器にて沸騰蒸発した冷媒が凝縮器へと移動するために蒸発器と凝縮器を連通させる冷媒蒸気管と、凝縮器にて凝縮液化した冷媒が蒸発器へと移動するために凝縮器と蒸発器を連通させる冷媒液管により冷媒回路を形成して冷媒を循環させることで効率良く放熱させることができる沸騰冷却装置が知られている（例えば、特許文献２）。
【０００５】
以下、従来の沸騰冷却装置について、図１３を参照しながら説明する。
【０００６】
図１３に示すように、沸騰冷却装置１０１は、高温空気１０２が通風する高温部分１０３が下部になるように、また、低温空気１０４が通風する低温部分１０５が上部になるように仕切板１０６により仕切られた本体箱１０７内に設けられる。高温部分１０３には、内部には冷媒１０８が封入された蒸発器１０９が配置されている。蒸発器１０９は、高温空気１０２から受熱し、内部で冷媒１０８が沸騰蒸発する。低温部分１０５には、蒸発器１０９と連通した凝縮器１１０が配置されている。凝縮器１１０では、蒸発器１０９で沸騰蒸発した冷媒１０８が低温空気１０４へと放熱を行い凝縮液化する。蒸発器１０９と凝縮器１１０は、仕切板１０６を貫通した冷媒蒸気管１１１および冷媒液管１１２で連通している。また、高温部分１０３に高温空気１０２を送風する室内側送風機１１３と、低温部分１０５に低温空気１０４を送風する室外側送風機１１４を備えている。このような構成によれば、蒸発器１０９において沸騰蒸発した冷媒１０８が密度差により蒸発器１０９から凝縮器１１０へと冷媒蒸気管１１１を流通して移動し、凝縮器１１０において凝縮液化した冷媒１０８が密度差により凝縮器１１０から蒸発器１０９へと冷媒液管１１２を流通して移動する。このようにして、冷媒１０８が自然に循環し、高温空気１０２の熱を低温空気１０４へと放熱させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６０−１１３４９８号公報
【特許文献２】特開平９−３２６５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような従来の発熱体収納箱冷却装置では、凝縮器および蒸発器の能力を効率よく発揮させるために、凝縮器および蒸発器の全面に冷媒が均等に循環するように蒸気管と液管の接続位置を対角の位置に備えていた。しかし、蒸発器上部のヘッダーの蒸気管が接続されている箇所から反対方向の蒸気管が接続されていない角部にむけて、距離が離れていくほど循環抵抗が増加し冷媒循環効率が悪化することで、熱交換効率が低下するという課題があった。
【０００９】
さらに、省スペースのため、発熱体収納箱の天面に発熱体収納箱冷却装置を設置することが考えられてきた。この場合、自然通風によっても凝縮器に外気が通過することになるため、発熱体収納箱内が比較的低温であっても冷却されることになる。このような場合、逆に発熱体（携帯電話の基地局においては、通信機）が過度に冷やされて、その動作が不安定になるという課題がある。
【００１０】
本発明はこのような課題を解決するものであり、自然通風の影響を抑えながら、各冷媒サイクル内を効率よく冷媒が循環するようにして能力を向上させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そして、この目的を達成するために本発明は、
仕切り板の上側に２枚の板状の凝縮器（第１凝縮器、第２凝縮器）を設け、
前記仕切り板の下側に２枚の板状の蒸発器（第１蒸発器、第２蒸発器）を設け、
前記第１凝縮器と前記第１蒸発器は、第１冷媒液管と第１冷媒蒸気管とで接続して第１冷媒サイクルを構成し、
前記第２凝縮器と前記第２蒸発器は、第２冷媒液管と第２冷媒蒸気管とで接続して第２冷媒サイクルを構成し、
前記第１凝縮器と前記第２凝縮器、および前記第１蒸発器と前記第２蒸発器は、それぞれの通風面が通風方向に前後に並ぶように配置し、
前記第１凝縮器と前記第２凝縮器の通風方向は、前記第１蒸発器と前記第２蒸発器の通風方向に対しほぼ直角になるよう配置し、
さらに、前記第１冷媒液管と前記第２冷媒液管とがほぼ同じ配管長になるように、
前記第１冷媒液管は、前記第１凝縮器下辺に設けた液ヘッダーの一方の端部に接続し、
前記第２冷媒液管は、前記第２凝縮器下辺に設けた液ヘッダーの、前記第１冷媒液管の接続口とは反対の端部に接続し、
前記第１冷媒液管は、前記第１蒸発器上辺に設けた液ヘッダーの一方の端部に接続し、
前記第２冷媒液管は、前記第２蒸発器上辺に設けた液ヘッダーの、前記第１冷媒液管の接続口とは反対の端部に接続し、
そして、前記第１冷媒蒸気管と前記第２冷媒蒸気管とがほぼ同じ配管長になるように、
前記第１冷媒蒸気管は、前記第１凝縮器上辺に設けた蒸気ヘッダーの一方の端部に接続し、
前記第２冷媒蒸気管は、前記第２凝縮器上辺に設けた蒸気ヘッダーの、前記第１冷媒蒸気管の接続口とは反対の端部に接続し、
前記第１冷媒蒸気管は、前記第１蒸発器下辺に設けた液ヘッダーの一方の端部に接続し、
前記第２冷媒蒸気管は、前記第２蒸発器下辺に設けた液ヘッダーの、前記第１冷媒蒸気管の接続口とは反対の端部に接続し、
前記仕切り板を発熱体収納箱の天面の一部あるいは全部となるように取り付け、
前記第１凝縮器および前記第２凝縮器の通風方向に対し、平行な、対向する２つの側面に外気連通口を設けた発熱体収納箱冷却装置である。これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、凝縮器と蒸発機が直角配置であっても第１冷媒サイクルと第２冷媒サイクルの冷媒液管および蒸気管の長さの差異を低減することで、片側サイクルの極端な能力低下がなく装置全体としての能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態の発熱体収納箱冷却装置の概略図（ａ）平面断面図、（ｂ）側面図
【図２】同発熱体収納箱冷却装置前面斜視図
【図３】同発熱体収納箱冷却装置背面斜視図
【図４】同液管仕切り穴貫通位置部説明図
【図５】同蒸気管仕切り穴貫通部位置説明図
【図６】同冷媒液管勾配説明図
【図７】同冷媒蒸気管勾配説明図
【図８】本発明の第２の実施の形態の保護カバー追加説明図
【図９】同保護カバーと凝縮器の接触説明図
【図１０】本発明の第３の実施の形態の保護カバー側面パンチング説明図
【図１１】本発明の第４の実施の形態の中央仕切り板説明図
【図１２】同中央仕切り板と仕切り板の接触説明図
【図１３】従来の発熱体収納箱冷却装置の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の発熱体収納箱冷却装置は、
仕切り板の上側に２枚の板状の凝縮器（第１凝縮器、第２凝縮器）を設け、前記仕切り板の下側に２枚の板状の蒸発器（第１蒸発器、第２蒸発器）を設け、前記第１凝縮器と前記第１蒸発器は、第１冷媒液管と第１冷媒蒸気管とで接続して第１冷媒サイクルを構成し、前記第２凝縮器と前記第２蒸発器は、第２冷媒液管と第２冷媒蒸気管とで接続して第２冷媒サイクルを構成し、前記第１凝縮器と前記第２凝縮器、および前記第１蒸発器と前記第２蒸発器は、それぞれの通風面が通風方向に前後に並ぶように配置し、前記第１凝縮器と前記第２凝縮器の通風方向は、前記第１蒸発器と前記第２蒸発器の通風方向に対しほぼ直角になるよう配置し、さらに、前記第１冷媒液管と前記第２冷媒液管とがほぼ同じ配管長になるように、前記第１冷媒液管は、前記第１凝縮器下辺に設けた液ヘッダーの一方の端部に接続し、前記第２冷媒液管は、前記第２凝縮器下辺に設けた液ヘッダーの、前記第１冷媒液管の接続口とは反対の端部に接続し、前記第１冷媒液管は、前記第１蒸発器上辺に設けた液ヘッダーの一方の端部に接続し、前記第２冷媒液管は、前記第２蒸発器上辺に設けた液ヘッダーの、前記第１冷媒液管の接続口とは反対の端部に接続し、そして、前記第１冷媒蒸気管と前記第２冷媒蒸気管とがほぼ同じ配管長になるように、前記第１冷媒蒸気管は、前記第１凝縮器上辺に設けた蒸気ヘッダーの一方の端部に接続し、前記第２冷媒蒸気管は、前記第２凝縮器上辺に設けた蒸気ヘッダーの、前記第１冷媒蒸気管の接続口とは反対の端部に接続し、前記第１冷媒蒸気管は、前記第１蒸発器下辺に設けた液ヘッダーの一方の端部に接続し、前記第２冷媒蒸気管は、前記第２蒸発器下辺に設けた液ヘッダーの、前記第１冷媒蒸気管の接続口とは反対の端部に接続し、前記仕切り板を発熱体収納箱の天面の一部あるいは全部となるように取り付け、前記第１凝縮器および前記第２凝縮器の通風方向に対し、平行な、対向する２つの側面に外気連通口を設けたものであるため、前記第１冷媒液管と前記第２冷媒液管の長さおよび前記第１冷媒蒸気管と前記第２冷媒蒸気管の長さの差異を小さくすることで、片側サイクルの極端な能力低下がなく装置全体としての能力を向上させた発熱体収納箱冷却装置を得ることができる。
【００１５】
また、前記第１冷媒液管の仕切り板貫通穴を凝縮器の下辺部に対し上辺部の反対方向に設け、前記第１冷媒蒸気管の仕切り板貫通穴を凝縮器の下辺部に対し上辺部方向に設けたものであり、前記第１冷媒液管と前記第１冷媒蒸気管の鋭角曲げを緩和することで装置全体としての能力を向上させた発熱体収納箱冷却装置を得ることができる。
【００１６】
また、前記第１冷媒液管と第２冷媒液管の配管勾配を冷媒流路下流側が下方向となるような配管勾配とすることで装置全体としての能力を向上させた発熱体収納箱冷却装置を得ることができる。
【００１７】
また、前記第１冷媒蒸気管と第２冷媒蒸気管の配管勾配を冷媒流路下流側が上方向となるような配管勾配とすることで装置全体としての能力を向上させた発熱体収納箱冷却装置を得ることができる。
【００１８】
また、前記凝縮器を覆うように前記仕切り板に取り付けられた保護カバーを設けることで、保護カバーによるヒートシンク効果で装置全体としての能力を向上させた発熱体収納箱冷却装置を得ることができる。
【００１９】
また、前記保護カバーと前記凝縮器を接触させることで保護カバーのヒートシンク効果を向上させ装置全体としての能力を向上させた発熱体収納箱冷却装置を得ることができる。
【００２０】
また、前記保護カバーの通風方向風下側出口部にパンチング状の面を設けることで、整流効果により風速が均一化され装置全体としての能力を向上させた発熱体収納箱冷却装置を得ることができる。
【００２１】
また、前記凝縮器の通風方向風下側の中央に、風の流れを左右に分ける中央仕切り板を設けることで、凝縮器への通風が均一化され装置全体としての能力を向上させた発熱体収納箱冷却装置を得ることができる。
【００２２】
また、前記中央仕切り板が前記仕切り板と接触することで中央仕切り板のヒートシンク効果で装置全体としての能力を向上させた発熱体収納箱冷却装置を得ることができる。
【００２３】
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。
【００２４】
（実施の形態１）
図１に本実施の形態１の発熱体収納箱冷却装置１の側面図を示す。
【００２５】
図１に示すように、発熱体収納箱冷却装置１は例えば携帯基地局のような内部に発熱を伴う電子部品等を備える密閉された発熱体収納箱２の天面に設置される。この発熱体収納箱２は、本体箱１０を上下に二分していて、その下方は発熱する電子部品などを備えた機能動作部収納室となっている。また、その上方部は、外気と連通する冷却部収納質となっている。機能動作部収納室には、第一の送風ファンとして内気送風機３が備えられ、冷却部収納室には、第二の送風ファンとして外気送風機４が備えられている。そして、電子部品等で暖められた機能動作部収納室内の高温空気５は、内気送風機３の運転により、蒸発器６０を通過する。また、低温空気６は、外気送風機４の運転により凝縮器５０を通過する。
【００２６】
図１、図２および図３に示すように、発熱体収納箱冷却装置１は、高温空気５が通風する高温部分７が下部に、低温空気６が通風する低温部分８が上部になるように仕切り板９により仕切られた本体箱１０の天面部分に配置される。仕切り板９は、本体箱１０の天面の一部、あるいは全部となっている。凝縮器５０は、第１凝縮器２０と第２凝縮器２３とで構成されている。同様に蒸発器６０は、第１蒸発器１４と第２蒸発器１７とで構成されている。第１蒸発器１４は、高温部分７に配置され、上側に第１蒸発器蒸気ヘッダー１１および下側に第１蒸発器液ヘッダー１２を備えている。この第１蒸発器１４は、通風方向に対して後傾（または前傾）して配置され、内部には冷媒１３（例えばＲ１３４ａ）が封入されて、高温空気５から受熱し沸騰蒸発する。同様に、第２蒸発器１７は、高温部分７に配置され、上側に第２蒸発器蒸気ヘッダー１５および下側に第２蒸発器液ヘッダー１６を備えている。この第２蒸発器１７も、第１蒸発器１４と同じ方向に傾斜して第１蒸発器１４の上側に配置され、内部には冷媒１３（例えばＲ１３４ａ）が封入されて、高温空気５から受熱し沸騰蒸発する。
【００２７】
第１凝縮器２０は、低温部分８に配置され、上側に第１凝縮器蒸気ヘッダー１８および下側に第１凝縮器液ヘッダー１９を備えている。この第１凝縮器２０は、第１蒸発器１４と連通し、第１蒸発器１４と直角方向に傾斜して配置し、沸騰蒸発した冷媒１３の蒸気が低温空気６へ放熱を行い凝縮液化させるものである。同様に、第２凝縮器２３は、低温部分８に配置され、上側に第２凝縮器蒸気ヘッダー２１および下側に第２凝縮器液ヘッダー２２を備えている。この第２凝縮器２３は、第２蒸発器１７と連通し、第１凝縮器２０の上側に第２蒸発器１７と直角方向に傾斜して配置し、沸騰蒸発した冷媒１３の蒸気が低温空気６へ放熱を行い凝縮液化させるものである。
【００２８】
第１冷媒蒸気管２４は、仕切り板９を貫通し第１蒸発器蒸気ヘッダー１１と第１凝縮器蒸気ヘッダー１８とを連通している。これらの接続口（第１蒸気接続口Ａ２４ａ、第１蒸気接続口Ｂ２４ｂ）は、第１蒸発器蒸気ヘッダー１１、第１凝縮器蒸気ヘッダー１８のそれぞれ一方の端部に設けてある。同様に、第２冷媒蒸気管２５は、仕切り板９を貫通し第２蒸発器蒸気ヘッダー１５と第２凝縮器蒸気ヘッダー２１とを連通している。第２蒸発器蒸気ヘッダー１５には、第１蒸気接続口Ａ２４ａとは反対側の端部に第２蒸気接続口Ａ２５ａが設けられている。第２凝縮器蒸気ヘッダー２１には、第１蒸気接続口Ｂ２４ｂとは反対側の端部に第２蒸気接続口Ｂ２５ｂが設けられている。そして、第２冷媒蒸気管２５は、第２蒸気接続口Ａ２５ａと第２蒸気接続口Ｂ２５ｂとを接続している。さらに、第１冷媒蒸気管２４と第２冷媒蒸気管２５とは、ほぼ同じ長さになるように配管が施されている。
【００２９】
第１冷媒液管２６は、仕切り板９を貫通し第１蒸発器液ヘッダー１２と第１凝縮器液ヘッダー１９とを連通している。これらの接続口（第１液接続口Ａ２６ａ、第１液接続口Ｂ２６ｂ）は、第１蒸発器液ヘッダー１２、第１凝縮器液ヘッダー１９のそれぞれ一方の端部に設けてある。同様に、第２冷媒液管２７は、仕切り板９を貫通し第２蒸発器液ヘッダー１６と第２凝縮器液ヘッダー２２とを連通している。第２蒸発器液ヘッダー１６には、第１液接続口Ａ２６ａとは反対側の端部に第２液接続口Ａ２７ａが設けられている。第２凝縮器液ヘッダー２２には、第１液接続口Ｂ２６ｂとは反対側の端部に第２液接続口Ｂ２７ｂが設けられている。そして、第２冷媒液管２７は、第２液接続口Ａ２７ａと第２液接続口Ｂ２７ｂとを接続している。さらに、第１冷媒液管２６と第２冷媒液管２７とは、ほぼ同じ長さになるように配管が施されている。
【００３０】
発熱体収納箱冷却装置１は、第１蒸発器１４と第１凝縮器２０にて形成される第１冷媒サイクル２８と、第２蒸発器１７と第２凝縮器２３にて形成される第２冷媒サイクル２９とで構成されているのである。
【００３１】
このような構成によれば、第１冷媒液管２６と第２冷媒液管２７および第１冷媒蒸気管２４と第２冷媒蒸気管２５の長さがほぼ等しくなり、片側サイクルの極端な能力低下がなく装置全体としての能力を向上させ、さらに両サイクルともに同量の冷媒量とすることができるため、製造効率も良い発熱体収容箱冷却装置を得ることができる。
【００３２】
そして、本体箱１０には、凝縮器５０の通風方向に対し、平行な、対向する２つの側面に外気との連通口（外気連通口５１ａ、５１ｂ）が設けられている。その他の面は閉鎖されている。さらに、凝縮器５０の通風面に向けて送風するよう、外気送風機４が設けられている。外気送風機４の設置位置としては、凝縮器５０の通風面の前、あるいは後ろに設けることによって、凝縮器５０に通風することが可能になる。また、発熱体収納箱２内には、内気送風機３が設けられている。
【００３３】
このような構成により、その運転動作について説明する。
【００３４】
発熱体収納箱２内の発熱体から発生する熱は、発熱体収納箱２内の空気（以下、内気）を暖めることになる。この高温の内気は、内気送風機３の運転によって発熱体収納箱２内を循環する。そのとき、蒸発器６０を通過するようになっている。一方、外気送風機４の運転によって、低温の外気が凝縮器５０を通過することになる。前述したように、凝縮器５０内の気体状態の冷媒は、外気の通風によって冷やされ、凝縮（液化）することになる。液化した冷媒は、凝縮器５０の下側へ流れ、冷媒液管（第１冷媒液管２６、第２冷媒液管２７）を通過して蒸発器６０内へと流れる。蒸発器６０内の液体状態の冷媒は、内気の通風によって暖められて蒸発する。そのときに熱を奪って内気を冷却することになる。蒸発した冷媒は、蒸気管（第１冷媒蒸気管２４、第２冷媒蒸気管２５）を通過して再び凝縮器５０内へと流れていくのである。
【００３５】
ここで、本体箱１０に設けた外気連通口５１ａ、５１ｂは、凝縮器５０の通風面の正面ではなく、通風方向に平行となる側面に設けられている。すなわち、外気の自然風によって、本体箱１０内を通過する空気は、凝縮器５０の通風路内を通過せず、凝縮器５０の表面を接するようにして流れることになる。従って、外気送風機４が停止している間は、凝縮器５０においては、熱交換があまり行われず、発熱体収納箱冷却装置１は、過度の冷却が行われないことになる。このように、発熱体収納箱２内の温度が比較的低温である場合には、外気送風機４を停止することによって、発熱体収納箱冷却装置１の冷却能力を制御し、発熱体収納箱２内が冷やしすぎにならないようにすることができる。
【００３６】
なお、図４に示すように、第１冷媒液管２６の仕切り板貫通穴３０は、凝縮器５０の下辺部３１に対し上辺部３２の反対側に設けるとよい。また、図５に示すように、第１冷媒蒸気管２４の仕切り板貫通穴３３は、凝縮器５０の下辺部に対し上辺部と同じ側に設けるとよい。このような構成によれば、第１冷媒液管２６と第１冷媒蒸気管２４の曲げ回数を緩和することができ、また、第１冷媒液管２６および第１冷媒蒸気管２４が凝縮器５０と仕切り板９の間の狭い空間を通らないため、上方向への勾配をとり易くなり、発熱体収納箱冷却装置１全体としての能力を向上させることができる。
【００３７】
また、第１冷媒液管２６と第２冷媒液管２７の配管勾配は、冷媒流路下流側が下方向となるような配管勾配とするとよい。同様に、第１冷媒蒸気管２４と第２冷媒蒸気管２５の配管勾配は、冷媒流路下流側が上方向となるような配管勾配とするとよい。
【００３８】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態は、実施の形態１と同一部分については同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３９】
図８に示すように、第２の実施の形態の発熱体収納箱冷却装置１は、凝縮器５０を覆うように仕切り板９に取り付けられた保護カバー３４を設けている。この保護カバー３４は、風路の仕切りを兼ねている。この保護カバー３４には、凝縮器５０の通風面と対向する面に通風用の開口が設けられている。外気は、保護カバー３４の外側を通過して、この開口から発熱体収納箱冷却装置１内に入るようになっている。
【００４０】
また、図９に示すように、保護カバー３４は、凝縮器５０の表面にネジ止め等で接触させて固定してある。このような構成によれば、凝縮器５０が持つ熱は、保護カバー３４に伝わり、保護カバー３４の表面から放熱されるヒートシンク効果によって、装置全体としての能力を向上させた発熱体収納箱冷却装置を得ることができる。
【００４１】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態は、実施の形態１、実施の形態２と同一部分については同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４２】
図１０に示すように、本実施の形態では、保護カバー３４の通風方向風下側出口部にパンチング状の整流面３５を設けている。この整流面３５は、その整流効果により、凝縮器５０の通風面全体に均一に風を通すことになる。従って凝縮器５０の能力を効率よく引き出すことになり、高効率の発熱体収納箱冷却装置１を得ることができる。
【００４３】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態は、実施の形態１と同一部分については同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４４】
図１１、図１２に本実施の形態４の発熱体収納箱冷却装置の概略図を示す。
【００４５】
図１１、図１２に示すように、本実施の形態では、凝縮器５０の通風方向風下側の中央に、凝縮器５０の通風方向に沿って風の流れを左右に分ける中央仕切り板３６を設けている。図１１に示すように、凝縮器５０を通過した空気は、保護カバー３４の対向した側面に設けられた出口部から吹き出すようになっている。中央仕切り板３６は、２つの出口部へ均等に風を送るように、凝縮器５０通過後の空気を略二等分しているのである。この作用により、凝縮器５０を通過する空気が均一化されて、凝縮器５０の能力を効率よく引き出すことになり、高効率の発熱体収納箱冷却装置を得ることができる。
【００４６】
また、中央仕切り板３６を仕切り板９と接触させることにより、中央仕切り板３６のヒートシンク効果で、より効率よく放熱することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の発熱体収納箱冷却装置は、蒸発器と凝縮器への通風方向が直角となる配置であっても簡単な構成で効率よく熱交換能力を発揮する発熱体収納箱冷却装置として有用である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 発熱体収納箱冷却装置
２ 発熱体収納箱
３ 内気送風機
４ 外気送風機
５ 高温空気
６ 低温空気
７ 高温部分
８ 低温部分
９ 仕切り板
１０ 本体箱
１１ 第１蒸発器蒸気ヘッダー
１２ 第１蒸発器液ヘッダー
１３ 冷媒
１４ 第１蒸発器
１５ 第２蒸発器蒸気ヘッダー
１６ 第２蒸発器液ヘッダー
１７ 第２蒸発器
１８ 第１凝縮器蒸気ヘッダー
１９ 第１凝縮器液ヘッダー
２０ 第１凝縮器
２１ 第２凝縮器蒸気ヘッダー
２２ 第２凝縮器液ヘッダー
２３ 第２凝縮器
２４ 第１冷媒蒸気管
２４ａ 第１蒸気接続口Ａ
２４ｂ 第１蒸気接続口Ｂ
２５ 第２冷媒蒸気管
２５ａ 第２蒸気接続口Ａ
２５ｂ 第２蒸気接続口Ｂ
２６ 第１冷媒液管
２６ａ 第１液接続口Ａ
２６ｂ 第１液接続口Ｂ
２７ 第２冷媒液管
２７ａ 第２液接続口Ａ
２７ｂ 第２液接続口Ｂ
２８ 第１冷媒サイクル
２９ 第２冷媒サイクル
３０ 仕切り板貫通穴
３１ 下辺部
３２ 上辺部
３３ 仕切り板貫通穴
３４ 保護カバー
３５ 整流面
３６ 中央仕切り板
５０ 凝縮器
５１ 外気連通口
６０ 蒸発器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仕切り板の上側に２枚の板状の凝縮器（第１凝縮器、第２凝縮器）を設け、
前記仕切り板の下側に２枚の板状の蒸発器（第１蒸発器、第２蒸発器）を設け、
前記第１凝縮器と前記第１蒸発器は、第１冷媒液管と第１冷媒蒸気管とで接続して第１冷媒サイクルを構成し、
前記第２凝縮器と前記第２蒸発器は、第２冷媒液管と第２冷媒蒸気管とで接続して第２冷媒サイクルを構成し、
前記第１凝縮器と前記第２凝縮器、および前記第１蒸発器と前記第２蒸発器は、それぞれの通風面が通風方向に前後に並ぶように配置し、
前記第１凝縮器と前記第２凝縮器の通風方向は、前記第１蒸発器と前記第２蒸発器の通風方向に対しほぼ直角になるよう配置し、
さらに、前記第１冷媒液管と前記第２冷媒液管とがほぼ同じ配管長になるように、
前記第１冷媒液管は、前記第１凝縮器下辺に設けた液ヘッダーの一方の端部に接続し、
前記第２冷媒液管は、前記第２凝縮器下辺に設けた液ヘッダーの、前記第１冷媒液管の接続口とは反対の端部に接続し、
前記第１冷媒液管は、前記第１蒸発器上辺に設けた液ヘッダーの一方の端部に接続し、
前記第２冷媒液管は、前記第２蒸発器上辺に設けた液ヘッダーの、前記第１冷媒液管の接続口とは反対の端部に接続し、
前記第１冷媒蒸気管と前記第２冷媒蒸気管とがほぼ同じ配管長になるように、
前記第１冷媒蒸気管は、前記第１凝縮器上辺に設けた蒸気ヘッダーの一方の端部に接続し、
前記第２冷媒蒸気管は、前記第２凝縮器上辺に設けた蒸気ヘッダーの、前記第１冷媒蒸気管の接続口とは反対の端部に接続し、
前記第１冷媒蒸気管は、前記第１蒸発器下辺に設けた液ヘッダーの一方の端部に接続し、
前記第２冷媒蒸気管は、前記第２蒸発器下辺に設けた液ヘッダーの、前記第１冷媒蒸気管の接続口とは反対の端部に接続し、
前記仕切り板を発熱体収納箱の天面の一部あるいは全部となるように取り付け、
前記第１凝縮器および前記第２凝縮器の通風方向に対し、平行な、対向する２つの側面に外気連通口を設けた発熱体収納箱冷却装置。
【請求項２】
前記第１冷媒液管の仕切り板貫通穴を凝縮器の下辺部に対し上辺部の反対方向に設け、
前記第１冷媒蒸気管の仕切り板貫通穴を凝縮器の下辺部に対し上辺部方向に設けた請求項１記載の発熱体収納箱冷却装置。
【請求項３】
前記第１冷媒液管と第２冷媒液管の配管勾配を冷媒流路下流側が下方向となるような配管勾配とした請求項１または２記載の発熱体収納箱冷却装置。
【請求項４】
前記第１蒸発管と第２蒸発管の配管勾配を冷媒流路下流側が上方向となるような配管勾配とした請求項１〜３記載の発熱体収納箱冷却装置。
【請求項５】
前記凝縮器を覆うように前記仕切り板に取り付けられた保護カバーを設けた、請求項１〜４いずれか一つに記載の発熱体収納箱冷却装置。
【請求項６】
前記保護カバーと前記凝縮器を接触させた請求項５記載の発熱体収納箱冷却装置。
【請求項７】
前記保護カバーの通風方向風下側出口部にパンチング状の面を設けた請求項５，６記載いずれか一つに記載の発熱体収納箱冷却装置。
【請求項８】
前記凝縮器の通風方向風下側の中央に、風の流れを左右に分ける中央仕切り板を設けた請求項１〜７いずれか一つに記載の発熱体収納箱冷却装置。
【請求項９】
前記中央仕切り板が前記仕切り板と接触した請求項８記載の発熱体収納箱冷却装置。
【請求項１０】
機能動作部収納室と冷却部収納室を有する本体ケースと、
前記機能動作部収納室内に機能動作部と第一の送風ファンとを収納し、
前記冷却部収納室内に第二の送風ファンを備え、
さらに、前記機能動作部収納室内に蒸発器が配置され、前記冷却部収納室内に凝縮器が配置されるように請求項１から９いずれか一つに記載の発熱体収納箱冷却装置を備えた電子機器。
【請求項１】
仕切り板の上側に２枚の板状の凝縮器（第１凝縮器、第２凝縮器）を設け、
前記仕切り板の下側に２枚の板状の蒸発器（第１蒸発器、第２蒸発器）を設け、
前記第１凝縮器と前記第１蒸発器は、第１冷媒液管と第１冷媒蒸気管とで接続して第１冷媒サイクルを構成し、
前記第２凝縮器と前記第２蒸発器は、第２冷媒液管と第２冷媒蒸気管とで接続して第２冷媒サイクルを構成し、
前記第１凝縮器と前記第２凝縮器、および前記第１蒸発器と前記第２蒸発器は、それぞれの通風面が通風方向に前後に並ぶように配置し、
前記第１凝縮器と前記第２凝縮器の通風方向は、前記第１蒸発器と前記第２蒸発器の通風方向に対しほぼ直角になるよう配置し、
さらに、前記第１冷媒液管と前記第２冷媒液管とがほぼ同じ配管長になるように、
前記第１冷媒液管は、前記第１凝縮器下辺に設けた液ヘッダーの一方の端部に接続し、
前記第２冷媒液管は、前記第２凝縮器下辺に設けた液ヘッダーの、前記第１冷媒液管の接続口とは反対の端部に接続し、
前記第１冷媒液管は、前記第１蒸発器上辺に設けた液ヘッダーの一方の端部に接続し、
前記第２冷媒液管は、前記第２蒸発器上辺に設けた液ヘッダーの、前記第１冷媒液管の接続口とは反対の端部に接続し、
前記第１冷媒蒸気管と前記第２冷媒蒸気管とがほぼ同じ配管長になるように、
前記第１冷媒蒸気管は、前記第１凝縮器上辺に設けた蒸気ヘッダーの一方の端部に接続し、
前記第２冷媒蒸気管は、前記第２凝縮器上辺に設けた蒸気ヘッダーの、前記第１冷媒蒸気管の接続口とは反対の端部に接続し、
前記第１冷媒蒸気管は、前記第１蒸発器下辺に設けた液ヘッダーの一方の端部に接続し、
前記第２冷媒蒸気管は、前記第２蒸発器下辺に設けた液ヘッダーの、前記第１冷媒蒸気管の接続口とは反対の端部に接続し、
前記仕切り板を発熱体収納箱の天面の一部あるいは全部となるように取り付け、
前記第１凝縮器および前記第２凝縮器の通風方向に対し、平行な、対向する２つの側面に外気連通口を設けた発熱体収納箱冷却装置。
【請求項２】
前記第１冷媒液管の仕切り板貫通穴を凝縮器の下辺部に対し上辺部の反対方向に設け、
前記第１冷媒蒸気管の仕切り板貫通穴を凝縮器の下辺部に対し上辺部方向に設けた請求項１記載の発熱体収納箱冷却装置。
【請求項３】
前記第１冷媒液管と第２冷媒液管の配管勾配を冷媒流路下流側が下方向となるような配管勾配とした請求項１または２記載の発熱体収納箱冷却装置。
【請求項４】
前記第１蒸発管と第２蒸発管の配管勾配を冷媒流路下流側が上方向となるような配管勾配とした請求項１〜３記載の発熱体収納箱冷却装置。
【請求項５】
前記凝縮器を覆うように前記仕切り板に取り付けられた保護カバーを設けた、請求項１〜４いずれか一つに記載の発熱体収納箱冷却装置。
【請求項６】
前記保護カバーと前記凝縮器を接触させた請求項５記載の発熱体収納箱冷却装置。
【請求項７】
前記保護カバーの通風方向風下側出口部にパンチング状の面を設けた請求項５，６記載いずれか一つに記載の発熱体収納箱冷却装置。
【請求項８】
前記凝縮器の通風方向風下側の中央に、風の流れを左右に分ける中央仕切り板を設けた請求項１〜７いずれか一つに記載の発熱体収納箱冷却装置。
【請求項９】
前記中央仕切り板が前記仕切り板と接触した請求項８記載の発熱体収納箱冷却装置。
【請求項１０】
機能動作部収納室と冷却部収納室を有する本体ケースと、
前記機能動作部収納室内に機能動作部と第一の送風ファンとを収納し、
前記冷却部収納室内に第二の送風ファンを備え、
さらに、前記機能動作部収納室内に蒸発器が配置され、前記冷却部収納室内に凝縮器が配置されるように請求項１から９いずれか一つに記載の発熱体収納箱冷却装置を備えた電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１０９３７１（Ｐ２０１２−１０９３７１Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５６５５５（Ｐ２０１０−２５６５５５）
【出願日】平成２２年１１月１７日（２０１０．１１．１７）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１７日（２０１０．１１．１７）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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