JP2002521811A - 送風機型冷却ユニットの保護カバー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、特に天候にさらされる遠隔通信スイッチの格納箱のための、湿気に敏感な素子のための送風機型冷却ユニット（１０）に関する。前記送風機型冷却ユニットの空気入口（１１）および／または空気出口（１２）は、０．５〜２０μｍの孔の大きさを有する水密の多孔質の保護カバー（１）によってシールされている。保護カバーは、ジェットプルーフ（ＩＰ５５）であるが、送風機型冷却ユニット（１０）のハウジング（８）内に含まれている素子を、野外温度に対して３Ｋ〜５Ｋ超過した温度に冷却するために十分な量の空気の通過を可能にする。保護カバー（１）に使用されている膜は、好ましくは伸張されたポリテトラフルオロエチレン膜とポリエステルフリース製の支持材料からなる積層である。積層は、空気を通過させるための大きい表面積を形成し、かつ積層により大きい安定性を与えるために、プリーツ状に折り畳まれている。送風機型冷却ユニットは、戸外で使用される機器のための欧州遠隔通信基準ＥＴＳ３０００１９−４を遵守している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、特に天候にさらされる立地で使用するための、構成部品のための送
風機型冷却ユニット、および、送風機型冷却ユニットの通風開口部をカバーする
、送風機型冷却ユニットの保護カバーに関する。

【０００２】 本発明は、電子的な構成部品は熱を発生するが、発生された熱が、６５℃の温
度上限を超えることがあってはならない、という一般的な問題に基づいている。
この問題は特に、閉鎖されたハウジング内に収容されている構成部品において生
じる。発生した熱とハウジング表面との間の比が大きくなるほど、それだけ多く
熱発生が問題になる。これは特に、遠隔通信分野において知られているような、
コントロールキャビネットまたはベースステーションにおける場合である。温度
が６５℃よりも高くなると、この種のベースステーションは自動的にオフに切り
替わる。この理由から、電子的な機器は、通常は冷却されなければならず、その
ためにたとえば熱交換機、空調装置および送風機型冷却ユニットが使用される。

【０００３】 特に問題になるのは、ハウジングが戸外で程度の差こそあれ保護されておらず
、かつ天候条件にさらされて建てられる所における、電子的なハウジングの冷却
である。というのは、この種の環境においては、湿度に敏感な電子的構成部品は
、特に環境に対して遮蔽されなければならないからである。水または湿気がハウ
ジング内へ侵入することが、防止されなければならない。さらに、ハウジング内
の電子的な構成部品は、火に対してもある程度保護されなければならず、すなわ
ちハウジング自体耐火性でなければならない。これは特に、たとえば山火事を考
慮しなければならないような立地において、重要である。この種のベースステー
ションが耐えなければならない、基礎となる環境条件は、欧州遠隔通信基準ＥＴ
Ｓ３０００１９−１−４（１９９２年２月）に記載されている。

【０００４】 ハウジングの耐水性に関する限りにおいて、今日ではメーカーによって、これ
らのハウジングが５５のＩＰ保護値（ＤＩＮ４００５０）に適することが要求さ
れ、その第２項は、それが、有害な作用をもたらすことなく、あらゆる方向から
ハウジングへ向けられる「放射水」に耐えられなければならないことを意味して
いる。

【０００５】 この問題を解決するために、大体において２つの選択的な解決法が、市場で知
られている。第１の解決法によれば、電子装置ハウジングは熱交換機によって冷
却される。その熱交換機はすべて空気−空気−熱交換機である。というのは、空
気−水−熱交換機はあまりにも面倒であって、水を使用するために安全ではなく
、かつ多くの場合に水栓がないことにより条件づきでしか使用できないからであ
る。空気−空気−熱交換機は、ハウジングを環境の影響に対して完全に密封する
。しかし、多くの場合に、ハウジング内部温度が外気温プラス１０Ｋ以下になる
ように冷却することはできない。外気温が５５℃に達する温度ゾーンにおいては
、空気−空気−熱交換機では最良の場合でもハウジング内部温度は６５℃となり
、それは、上述したように、機器のオフをもたらす。一般的に、大まかな、傾向
として、半導体の寿命は、最大許容される駆動温度に関して駆動温度が１０℃上
昇すると、半分に短縮される、と言える。従って空気−空気−熱交換機は、適し
ていないことが多い。

【０００６】 他の解決法では、送風機通気を行う。ハウジングはそのために空気入口と空気
出口とを有し、さらにベンチレータを有しており、それが空気入口から送風機ハ
ウジングを通して空気出口への空気の流れをもたらす。しぶきよけフードによっ
て、水分の侵入が防止されるが、それによって空気の通過が阻止されることはな
い。しかし、この手段によると、保護値はＩＰ５４までしか上昇しない。しぶき
よけフードは、完全な密封を提供することはできない。というのは、それは空気
通過のためにいずれかの個所で開放されていなければならないからである。その
場合にたとえば水滴または空気からなるエアゾールの形式の水分が吸い込まれる
可能性がある。しかしながら、空気−空気−熱交換機による解決法に比べてこの
解決法は、外気温とハウジング内部温度との間の達成可能な温度差が、空気−空
気−熱交換機により達成可能なよりも、ずっと小さいという利点を有する。２つ
の冷却システムは、たとえばリッタルベルク、ルドルフ ロー社（das Ritalwer
k、Rudolf Loh GmbH & Co.KG）を介して入手することができる。

【０００７】 英国特許ＧＢ−Ａ−２１４７６６３においては、汚れ、オイルまたはその他の
粒子から保護されなければならない電子的な構成部品を従来の円筒状のオートフ
ィルタに収容し、空気をオートフィルタのジグザグに折り畳まれた多孔質のフィ
ルタ材料を通して吸入して、導管を介して管理して排出させることによって、冷
却することが提案されている。

【０００８】 同様に、１９７２年に遡るドイツ国特許ＤＥ−Ａ−２１１２６８からは、熱を
発生する、挿入される導体基板を有する装置のための送風機型冷却ユニットが知
られている。この送風機型冷却ユニットにおいては、空気は従来のフィルタを通
して吸い込まれて、導体基板を内部に有するハウジングを通して案内されて、そ
の後、再びハウジングから導出される。この装置は明らかに、戸外で使用するよ
うに定められてはいない。従来のフィルタを使用する場合に問題となるのは、そ
れが放射水に対する必要な保護を提供しないことである。さらに、そのフィルタ
は容易に詰まり、従ってしばしば交換しなければならない。というのは、塵粒子
がフィルタの織物構造の深部へ運ばれて、そこで繊維に付着してしまうからであ
る。特にこの種のフィルタのクリーニングは、不可能である。

【０００９】 自動車ヘッドライトとの関連において、ドイツ国特許ＤＥ−Ｃ−４２３４９１
９からは、ヘッドライトの内部と外気との間にわずかな受動的な空気交換を保証
するために、水密かつ撥水性であるが、空気と蒸気を透過する材料を使用するこ
とが知られている。これは特に、ヘッドライトが使用後に再び冷えた場合に、発
生する圧力補償に基づいて流入する空気がヘッドライト内部へ腐食性の水分を持
ち込まないようにするために、用いられる。

【００１０】 本発明の優先権日の前に出願されたが、後から公開されたドイツ国特許ＤＥ−
Ａ−１９７５５９４４には、別の、送風機型冷却ユニットが記載されており、そ
れによれば、空気入口の前に膜フィルタが配置されている。膜フィルタの構造的
な形成については、いずれにせよ、そこでは解決されていない。

【００１１】 本発明の課題は、送風機型冷却ユニットによって達成しうる、外気温とハウジ
ング内部温度間の１０Ｋ未満の温度差を実現し、かつ水分の侵入に対して保護度
ＩＰ５５を保証する、保護カバーと、保護カバーを備えた送風機型冷却ユニット
を提案することである。好ましくは、保護カバーないしは送風機型冷却ユニット
は難燃性かつ耐温度性であって、ＥＴＳ（欧州遠隔通信基準）規格３０００１９
−１−４に挙げられた環境条件に耐えることができなければならない。

【００１２】 この課題は、本発明によれば、０．５〜２μｍの孔の大きさを有する水密の多
孔質の材料、好ましくはテキスタイル面形成物または特に膜を有する保護カバー
によって、かつ、この種の保護カバーを備えた送風機型冷却ユニットによって、
解決される。

【００１３】 ０．５〜２μｍの孔の大きさは、十分であることが明らかにされており、その
場合に５〜１０μｍの孔の大きさが好ましい。このような孔の大きさを有する材
料を使用することによって、要求される周辺条件を守りつつ効果的かつ十分に高
い空気通過量が、最もよく保証される。それぞれ膜厚と膜を介して印加される圧
力勾配に従って、孔の大きさは記載されている限界内で、電子的な構成部品を冷
却するのに十分な所望の空気通過量が得られるように、選択される。その場合に
、摩擦による孔内の流れ損失に基づいて、ベンチレータの出力に従って制限され
る予め設定された圧力勾配において、所望の空気通過量を発生させるためには、
厚い膜は薄い膜に比較して大きい孔を持たなければならないことが、考慮される
。孔の大きさが小さいと、粒子は材料へ入り込むことができず、膜表面上に、容
易に清掃できるフィルタケーキを形成する、という利点が提供される。

【００１４】 本発明によれば、空気通過開口部、少なくとも空気流入開口部、好ましくは空
気流出開口部も、あるいは両方の開口部が保護カバーによって閉鎖されており、
保護カバーは好ましくは水密、多孔質かつ難燃性の膜を有することが、提案され
る。膜材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレンとテトラフルオロエチレン
／（過フルオルアルキル）−ビニルエーテルコポリマー（ＰＦＡ）、テトラフル
オロエチレン／ヘクサフルオロポリプロピレンコポリマー（ＦＥＰ）およびポリ
テトラフルオロエチレン（ＦＴＦＥ）を含むフルオルポリマーのような、合成の
ポリマーが考えられ、その場合にＰＴＦＥが優先される。ＰＴＦＥの最大の連続
使用温度は、たとえば２６０℃であって、その場合に約３００℃まではこの温度
を短時間超えることが可能である。さらに、ＰＴＦＥは、たとえば液体ヘリウム
の−２６９℃の、極低温度においても、脆くならない。好ましくは伸張されたポ
リテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）が使用される。

【００１５】 テキスタイル面形成物として、保護カバーの材料に織物、ニットまたはフリー
スが考えられる。 膜または面形成物としての材料は、好ましくは、材料がフレーム上に平坦に張
り渡されるか、あるいはフレーム内に平面的に配置される、たとえばその中に張
られることによって、材料を包囲するフレーム内に固定される。

【００１６】 保護カバーの好ましい実施形態においては、材料は、送風機型冷却ユニットの
空気流入開口部および／または空気流出開口部内またはその前に取り付けるため
のフレームによって包囲されており、かつその中に、交互に材料前側と材料後ろ
側が対向して折り畳みを形成するように、配置され、ないしは畳み込まれる。そ
れによってできるだけ大きい空気通過量を可能にするために、熱交換機の冷却フ
ィンと同様に、拡大された表面積が形成される。それに応じて折り畳みはフレー
ム内に、材料前側全体が周囲空気と接触するように配置されるので、空気はハウ
ジング内へ達するためには、１つの材料層のみを通過すればよい。冒頭で説明し
た熱交換機とは異なり、本発明に基づくカバーは、ずっと軽くかつずっと嵩張ら
ない。

【００１７】 膜または面形成物としての折り畳まれた材料は、ラウンドフィルタの形式に従
ってパトローネ形状に形成することもでき、その場合にハウジングが、円形に配
置された、折り畳まれた材料のためのカバーを形成する。

【００１８】 フレームと流し込み材料によって、材料とそれを包囲するフレームとの間に気
密性のシールが形成されるように、材料は流し込み処理される。それによって、
湿気が材料を迂回してハウジング内部へ達しないことが、保証される。流し込み
材料としては、シリコーン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂、プ
ラスチック接着剤およびプラスチゾルが考えられる。

【００１９】 安定した構造を得るために、材料後ろ側、すなわち材料の空気流出側に、保護
材料が設けられ、それは好ましくはポリエステルフリースである。それによって
保護カバーは、容易に清掃できるようにするために、まだ十分に弾性的なままで
ある。そのために、どうしても必要な場合には、個々の材料折り畳みを互いに押
し離して放水と場合によってはスポンジによって清掃することができる。これは
公知の熱交換機に比較して特別な利点である。というのは、公知の熱交換機のフ
ィンは通常金属からなり、かつしばしば互いに密接して並べて配置されており、
その清掃は一部不可能であるからである。本発明に基づく保護カバーは、寿命が
延長されたことによって、電子装置が時代遅れになって、新しいものに替えるこ
とが必要になった場合でも（これは遠隔通信分野においては２年後にはすでにそ
うなる場合がある）、さらに使用することができる。ポリエステルフリースの代
わりに、たとえばポリエステル、ポリアミド、アラミドおよびフルオルポリマー
から形成することのできる、織物、ニット、格子あるいは穴あきプレートを使用
することもできる。

【００２０】 保護材料は、材料と共に積層して形成することができ、それによって取扱いが
容易になる。しかしそれぞれ支持材料に従ってルーズな層にして、折り畳む際に
層が互いに容易にずれることができるようにした方がよい場合もある。

【００２１】 材料後ろ側の支持材料の他に、材料前側に支持材料を設けることができる。２
つの支持材料は、同一にすることができる。しかし、この種の支持材料は、時間
の経過と共に詰まり、かつよく清掃できない、材料前側には適していない。

【００２２】 保護カバーは、空気流入開口部の前またはその中に配置することができ、その
場合にカバーを空気流入開口部内に挿入することが好ましい。破壊的な力と機械
的な損傷に対して保護するためには、保護カバーの前にさらにエラ状金属薄板を
取り付けるべきである。

【００２３】 特別な利点として、好ましく、使用されるｅＰＴＦＥ−膜は、比較的長く使用
した後でも詰まらず、最大でも初期値の６０％までしか空気通過量が減少しない
ことが明らかにされた。従って寿命が長くなった場合に、少なくとも６０％の一
定の空気通過量を前提とすることができる。

【００２４】 ｅＰＴＦＥ−膜は、その性質から疎水性であるが、付加的に少なくとも外側を
疎油性にすることができ、それは特に高い空気汚染を有する密集中心などにおい
て特に効果的である。というのはそうでないと、空気中の炭化水素煙霧質、オイ
ル残滓および他の脂粒子が膜内へ侵入して、空気通過量を損なう恐れがあるから
である。他の材料も好ましくは疎油性であり、あるいは疎油性にされる。

【００２５】 使用される材料が当然のことに（また）疎油性でない場合には、疎油性の材料
によって処理することにより疎油性にすることができる。多孔質材料上に疎油性
材料を塗布することは、疎油性材料を液体の形状で、たとえば疎油性材料の溶融
物またはラテックス溶液あるいはラテックス懸濁液として、表面上に浸漬、塗布
、吹付け、ローラ塗布、ブラシ塗布することによって行われる。これは、多孔質
の材料の表面がコーティングされるまでの間、しかし孔が埋まるまでに至らない
間行われる。というのはそれによって多孔質材料の空気透過性が損なわれてしま
うからである。従って疎油性材料の存在は、多孔質材料の多孔性にわずかな影響
しか与えない。すなわち、多孔質材料の孔を画成する壁は、好ましくは疎油性材
料のきわめて薄い層によってのみコーティングされる。

【００２６】 普及している疎油性の組成は、疎油性のフッ化炭化水素化合物、たとえば過フ
ッ化アルキル基ＣＦ₃−（ＣＦ₂）ｎ（ｎ≧０として）を含むフッ化炭化水素化合
物である。疎油性の材料として、次の化合物または類を使用することができる。
アジモント社（Ausimont）のフォンブリンＹ（Fomblin Y）と、デュポン社（DuP
ont）のクリトックス（Krytox）のような、ＣＦ３−側基を有する無極性過フル
オルポリマー（ＰＦＰＥ）；無極性過フルオロエーテルと有極性の単官能の過フ
ルオロポリエーテルＰＦＰＥ（アジモント社のフォンブリンとガルデンＭＦ（Ga
lden MF））；たとえば燐グループ、シラングループまたはアミドグループを有
するガルデンＭＦのような、有極性の非水溶性ＰＦＰＥ；モノマーまたはポリマ
ーの形式の、無極性のＰＦＰＥとフッ化されたアルキルメタクリラートとフッ化
されたアルキルアクリラートとの混合物；上述した化合物は、たとえば水性溶液
またはエマルジョン内でＵＶ照射によって架橋化することができる。さらに、次
の材料を使用することができる。ＰＦＰＥに基づくマイクロエマルジョン（欧州
特許ＥＰ０６１５７７９を参照、フォンブリン Ｆｅ２０−マイクロエマルジョ
ン）；シロキサンと過フルオルアルキル置換された（メタ）アクリラート（ヘキ
スト社（Hoechst））のコポリマーに基づくエマルジョン；過フッ化された、ま
たは部分的にフッ化されたコポリマーまたはテルポリマーに基づくエマルジョン
で、そのうちの１つの構成部分は少なくともヘキサフルオルプロペンまたは過フ
ルオロアルキルビニルエーテルを含んでいる；過フルオロアルキル置換されたポ
リ（メタ）アクリラートとコポリマーに基づくエマルジョン（アサヒガラス社（
Asahi Glass）、ヘキスト社、デュポン社、他の製品）；過フルオロアルキル置
換されたポリ（メタ）アクリラートとコポリマーに基づくマイクロエマルジョン
（米国特許ＵＳ５５３９０７２；米国特許ＵＳ５４６０８７２）；重合電解質と
長鎖の過フッ化された界面活性剤の錯体（米国特許ＵＳ４２２８９７５）；水性
のラテックス溶液としてのこれらの疎油性のポリマーが効果的であって、０．０
１〜０．５μｍのナノメートル領域のポリマー粒子の直径で供給される。マイク
ロエマルジョンから得られたこの種の粒子は、たとえば米国特許第ＵＳ５５３９
０７２号および米国特許ＵＳ５４６０８７２に記載されている。

【００２７】 本発明の他の利点および特徴は、添付の図面を用いて以下で行う特別な実施形
態の説明から明らかにされる。 図４には、送風機型冷却ユニット１０が、概略的に図示されており、その中に
はたとえば回路、増幅器、半導体などの電子的な構成部品が配置されており、そ
れらは全体を符号７で示されている。ハウジング８の後壁１３に配置された１つ
または複数のベンチレータ６によって空気流が発生され、その空気流の流れ方向
は矢印で示唆されている。ベンチレータの数は、ハウジング８の大きさと冷却す
べき構成素子７に依存する。ベンチレータ６としては、軸方向ベンチレータと半
径方向ベンチレータが考えられる。空気流は、空気流入開口部１１を通してハウ
ジング８へ流入して、ハウジング８の反対側の空気流出開口部１２を通って再び
流出する。

【００２８】 空気流入開口部と空気流出開口部１１、１２は、保護カバー１によって密封さ
れており、その場合に保護カバーは水密の多孔質の材料であるので、ベンチレー
タ６によって吸い込まれた空気は保護カバー１を通してのみ、従って濾過されて
材料３を通してハウジング内部へ達することができる。保護カバー１は、図４に
概略的に図示されるように、選択的にハウジング８の内部または外部に配置する
ことができる。エラ状金属薄板５が、それぞれ機械的な損傷または破壊的な力に
対して保護するために、保護カバー１の外側に取り付けられている。空気は、ハ
ウジング８の好ましくは前面全体を介して吸い込まれて、電気的な構成素子７を
通過して、ベンチレータ６の後方で案内薄板９によって空気流出開口部１２へ案
内される。案内薄板９は、角部の空気流を結びつけ、かつ暖かい空気を空気流出
開口部１２へ案内するのを助ける。野外領域に設置される遠隔通信機器のベース
ステーションまたはコントロールキャビネットのハウジングの代表的な寸法は、
１５００×１０００×１０００ｍｍ³（高さ×幅×奥行）であって、保護カバー
１はたとえば約１０００×４５０×１００ｍｍ³（高さ×幅×奥行）の寸法を有
することができる。寸法は、ハウジング８の大きさと給送すべき空気量に従う。

【００２９】 図１〜３には、本発明に基づく保護カバー１の特別な実施形態が図示されてい
る。図１は、フレーム２を示しており、そのフレームは安定性と重量の理由から
アルミニウムが優先される。フレーム２内には、プリーツ形式で折り畳まれた材
料３が配置されている。材料３の折り畳みは、大きな空気通過表面積を形成する
ため、および材料をそれ自体安定化させるために役立つ。図２から明らかなよう
に、フレーム２の奥行は、折り畳まれた材料３の両長手側端縁がフレーム２の壁
２ｃを越えて突出することがないように選択されているので、空気流が材料３を
迂回することを防止するために、材料３とフレーム２との間に気密な結合を形成
することができる。

【００３０】 図１、２には、矩形のフレーム２とそれに配置された、平面内に位置するプリ
ーツを畳んだ材料３が図示されている。あるいは、プリーツを畳んだ材料３を円
形に配置し、それによって側端縁をそれに応じた閉鎖キャップ２ａ、２ｂによっ
て閉鎖することができる（図６）。フレーム２が２つの閉鎖キャップ２ａ、２ｂ
によって形成される、この種のカバーの構造は、主としてパトローネ形式のリン
グフィルタに相当する。閉鎖キャップ２ａ、２ｂは、矢印方向への空気給送を可
能にするために、開口部１５を有している。開口部１５を有する閉鎖キャップ２
ａが、ハウジング８に接続される。

【００３１】 理想的には、材料３はフレーム２内に、ないしは閉鎖キャップの間に、ポリウ
レタン、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂、シリコーン、熱溶融接着剤またはプラ
スチゾルのような、流し込み材料４によって固定される。気密のシールを達成す
るために、流し込み材料４は、それが材料３を含浸しあるいは少なくとも、一貫
したシールが保証されるように、材料表面を結合するように選択され、あるいは
処理されなければならない。それには、たとえばシリコーンが適している。ポリ
ウレタンのような他の流し込み材料は、完全な濡れを達成するためには、界面活
性剤の添加を必要とする。同様に界面活性剤を、プラスチックとの関連において
表面を良好に濡らすために使用することも可能である。化学的に安定しており、
特にｅＰＴＦＥ−膜材料によって直接吸収される、好ましい流し込み材料は、完
全に架橋化されたシリコンゴムポリマーである。

【００３２】 折り畳まれた材料３をフレーム２と共に流し込み処理することは、次のように
行われる。まず、折り畳まれた材料３がフレーム２へ挿入されて、次にフレーム
２の４つの壁すべてが材料と共に次々と流し込み処理される。そのために壁２ｃ
は、図２に示すように、それが流し込み材料４のための容器を形成するように、
形成されている。流し込み材料４の流し込みと硬化の後に、次の壁２ｃが材料３
と共に流し込み処理される。その場合に同時にエラ状薄板５を一緒に流し込み処
理することができる。図１においては、この種のエラ状薄板５は部分的に破断し
て示されている。同時に流し込み処理することによって、エラ状薄板５をフレー
ム２に接着、ねじ止めあるいは他の方法で固定する必要がなくなる。しかし材料
３の清掃が予測されるような使用場合においては、エラ状薄板の流し込み処理は
意味がない。そうした場合には、フレーム２またはハウジング８とのねじ止めが
行われる（図４を参照）。

【００３３】 材料３は、多孔質で従って空気を透過し、かつ水密である。たとえば織物、ニ
ットまたはフリースのようなテキスタイル面形成物も、膜も適している。好まし
くは膜は伸張されたポリテトラフルオロエチレン箔（ｅＰＴＦＥ）からなる。し
かしまた、ポリエチレン、ポリプロピレンあるいはテトラフルオロエチレン／（
過フルオロアルキル）−ビニルエーテルコポリマー（ＰＦＡ）あるいはテトラフ
ルオロエチレン／ヘクサフルオロプロピレンコポリマー（ＦＥＰ）を含む他のフ
ルオルポリマーのような、他の合成ポリマーからなる箔も適している。伸張され
たポリテトラフルオロエチレン箔は、膜として好ましい。というのは、これは多
孔質で水密であって、２６０℃まで、および短時間的には３００℃までの温度耐
性を有し、性質からして疎水性であって、互いに結合された節とフィブリンの構
造に基づいて膜厚を貫通する多孔を有し、それが、十分に大きい空気通過量を可
能にする。

【００３４】 この種の伸張されたポリテトラフルオロエチレン箔の形成は、ゴア(GORE)の米
国特許３９５３５６６に詳細に記載されており、その内容をここではっきりと参
照する。多孔性と膜を貫通する孔の大きさは、膜の伸張の程度によって決定的に
定められる。０．５〜２０μｍ、好ましくは５〜１０μｍ、特に９μｍの平均的
な孔の大きさを有するｅＰＴＦＥ−膜の使が、本発明に基づく保護カバーに特に
適していることが明らかにされた。というのは、この孔の大きさは、上述した特
性と結びついて、長く使用した後もその空気通過量が新品価値のカバーの６０％
を下回らない保護カバーをもたらすからである。

【００３５】 少なくとも０．２ｂａｒの浸水圧力に耐える材料が効果的であって、その場合
にたとえば９μｍの孔の大きさを有する０．０６５ｍｍ厚みのｅＰＴＦＥによっ
て達成されるような、１ｂａｒよりも大きい浸水圧力に対する耐性が効果的であ
る。

【００３６】 上述した材料３に関連して、上述した特性は次のような意味を有する。 多孔性は、材料の比密度に対する材料の見かけ密度の比から得られ、その場合
に見かけ密度は間隙と空気封入を含む全体積に対する重量の比を意味している。
多孔性は、材料が間隙または空気封入を有することを意味する。これらは、たと
えば閉鎖されたセル状の泡におけるように、完全に閉鎖され、かつ互いに分離さ
れている。しかしそれらは、開放したセル状の泡におけるように、互いに結合さ
れ、かつ全構造を貫く通路のネットワークを形成することもできる。そしてまた
、両形状の組合わせも存在することができる。本例の使用にとっては、多孔性が
ほぼ互いに結合された、構造を貫くセルを形成するような構造が好ましい。

【００３７】 孔の大きさは、クルター エレクトロニクス社（Coulter Electronics Inc.）
によって形成された、クルターポロメータ（Coulter Porometer（登録商標））
を使用して、標準方法、ＡＳＴＭＡ方法−１２９８−９８によって求められる。
クルターポロメータは、液体置換方法（liquid displacement method）による孔
大きさ分布の自動的な測定を可能する、計器である。ポロメータは、試料への空
気圧上昇と発生する流れの測定によって、試料の孔大きさ分布を定める。この分
布が、膜の均一度の尺度となる（すなわち狭い分布は、最大の孔の大きさと最小
の孔の大きさとの間の差が小さいことを意味している）。それは、最大の孔大き
さを最小の孔大きさで割り算することによって求められる。

【００３８】 ポロメータは、平均の流れ孔大きさも計算する。定義によれば、フィルタを通
る液体流の半分は、この大きさの上または下にある、孔を通って流れる。それが
平均の流れ孔大きさであって、それは多くは、液体流内の粒子に関する引き留め
特性のような、他のフィルタ特性と結びついている。最大の孔の大きさは、しば
しばバブルポイントテスト（Bubble Point Test）によって求められる。という
のは、圧縮空気はまず大きい孔を貫流するからである。

【００３９】 疎水性は、水滴が膜の表面上で、９０°を越える接触角度で、ほぼ球形の滴と
して留まることを意味している。

【００４０】 多孔質の材料も非多孔質の材料、特に膜も、空気透過性であることができ、こ
の概念は単に、材料を通して空気を給送することができる特性を記述するもので
ある。しかし本発明に基づく保護カバーは、多孔質材料を使用している。という
のはそれによって効果的かつ十分に高い空気通過量が最もよく保証できるからで
ある。空気通過量は、印加される圧力勾配、孔大きさおよび材料厚に決定的に依
存する。０．５〜２０μｍの間、好ましくは５〜１０μｍの孔大きさが、実際に
使用できる。孔大きさが９μｍで有効材料表面積が６．５ｍ²であって、ハウジ
ング内に１．３ｍｂａｒの負圧が発生された場合に、２００ｍ³／ｈの空気通過
量が得られた。その場合に使用されたｅＰＴＦＥ−膜は、０．０６５ｍｍの厚み
を有していた。材料の厚みは、ラッヘンゲージ（Rachenlehre）またはマイクロ
メーターボルトによって種々の測定個所の平均値として定めることができる。空
気通過量は、たとえばガーリーアンドサン社（W.& L.E.Gurley & Sons）のガー
リー密度測定器具を用いてＡＳＴＭテスト方法Ｄ７２６−５８に従って求めるこ
とができる。測定結果は、ガーリー数またはガーリー秒として表示される。これ
は、１２．４ｃｍ高さの圧力勾配において６．４５ｃｍ²の大きさの試料材料を
通って流れるために、１００ｃｃｍが必要とする時間（秒）である。

【００４１】 難燃性は、９０％より多いＯ₂含有量を有する環境においてのみ、材料が燃え
ることを意味している。

【００４２】 温度耐性は、材料が高い温度（＞１００℃）においても、低い温度（＜−４５
℃）においても主要な特性を維持することを意味している。すなわちＰＴＦＥは
、２６０℃まで、そして短時間的には３００℃まで温度耐性であって、液状窒素
の温度においても、主要な特性を維持し、かつ特に脆弱化しない。

【００４３】 水密は、本発明の考えにおいては、保護カバーがＩＰ−５５の保護度を有し、
すなわち水があらゆる方向から放射として保護カバーに対して吹き付けられた場
合に、その水が有害な効果をもたない、ということを意味している。ｅＰＴＦＥ
−膜を備えた、本発明に基づく保護カバーを装備した器具の水密性は、器具を組
み込み位置に据え付けて、四方からそれぞれ１分間噴射ノズルによって噴射を受
けることによって、テストされた。方向は、前側と後ろ側、横側および上側であ
った。保護カバーは、種々の角度から放射された。その後装置が開放されたが、
器具内部に水の痕跡は検出できなかった。

【００４４】 浸水圧力は、材料を２枚のテストプレート間に張り渡すことによって、テスト
された。一方側から水圧がもたらされ、他方側においては圧力上昇後それぞれ１
０秒ｐＨ−紙によって水破壊が調べられる。水破壊の際の圧力が、浸水圧力と見
なされる。

【００４５】 疎油という概念は、材料が１より大きいオイル値ないし撥油度を有する場合に
、使用される。その場合に４より大きい、あるいは好ましくは８より大きい撥油
度が、特に効果的である。撥油度は、ＡＡＴＣＣ−テスト方法１１８−１９８９
ＡＳＴＭに従って定めることができる。特に多孔質の膜の疎油性をテストするた
めの詳細は、欧州特許ＥＰ０８１６０４３Ａ１に記載されており、これをもって
その内容を参照する。 折り畳まれた材料により高い強度とそれにもかかわらずある程度の柔軟性を与
えるために、材料は、好ましいｅＰＴＦＥ３ａの他に、材料の後ろ側３ｒ上に、
すなわち材料の排気側に、支持材料３ｂを有しており、その支持材料はフリース
、織物、ニット、格子または穴あき板あるいはその他の面テキスタイルとして形
成することができる。支持材料３ｂは、その支持材料３ｂがごみ粒子によって詰
まり、それが空気通過量に好ましくない作用を与えることを防止するために、材
料３の排気側（材料後ろ側）に配置されている。

【００４６】 支持材料は、たとえばポリエステル、ポリアミド、アラミドまたはフルオルポ
リマーから形成することができる。効果的なのは、ポリエステルフリースである
。材料を取扱いやすくするために、２つの層３ａ、３ｂは互いに積層することが
できる。好ましくは積層は一個所だけで行われる。というのは、そうでないと空
気通過量がマイナスの影響を受けるからである。しかし多くの場合に、特に、最
大の空気通過量が重要である場合、あるいは支持材料構造に基づいて折り畳む際
に２つの層の相対移動を保証しなければならない場合には、ルーズな層形成が優
先される。

【００４７】 材料３の流着側、ないしは前側３ｖ上に、付加的な支持材料３ｃを取り付ける
ことができ、その支持材料は基本的に排気側上の支持材料３ｂと同様に構成する
ことができる（図５を参照）。しかし材料表面の清掃可能性を考慮して、かつご
み粒子により詰まる危険があるので、適切な材料が選択される。特に適している
ことが明らかにされたのは、リーメイ社（Reemay Incorporation）を介して入手
できる、材料ＲＥＥＭＡＹ２２５０である。

【００４８】 材料３は、支持材料３ｂ、３ｃと共に２層、３層またはそれ以上の層の積層と
して形成することができる。

【００４９】 例 ６．５ｍ²の有効表面積と孔の大きさ９μｍを有する伸張されたＰＴＦＥ−膜
を使用する場合に、ハウジング内に発生される負圧が１．３ｍｂａｒであって、
平均的な膜厚さが０．０６５ｍｍであると、２００ｍ³／ｈの空気通過量が達成
された。この空気通過量によって、寸法１５００×１０００×１０００ｍｍ³（
高さ×幅×奥行）を有する通常の遠隔通信コントロールキャビネットを、周囲温
度に対して３Ｋ〜５Ｋだけ超過した温度に冷却することが可能であった。

【００５０】 本発明に基づく送風機型冷却ユニットによって達成可能な温度差を測定する場
合に、まずハウジングの種々の熱的に問題のある点にサーモ素子が取り付けられ
た。機器は所望の環境試験室内で組み込み位置に据えられて、固定的にプログラ
ミングされたシーケンスで電気的に駆動された。温度テストは、−３３℃と＋５
５℃の間の環境温度において行われ、上限の値は、欧州遠隔通信基準ＥＴＳ３０
００１９−１−４（１９９２年２月）より１０°高くされた。それぞれ温度校正
してからの温度サイクルの間、ダイオードの温度は環境温度に対して最大でも３
Ｋ〜５Ｋしか超過しなかった。器具の内部のその他の測定温度も、この温度範囲
内にあった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に基づくしぶきよけ保護カバーを示す図である。

【図２】 図１のしぶきよけ保護カバーの一部を示す縦断面図である。

【図３】 しぶきよけ保護カバーに使用される積層構造を示すものである。

【図４】 本発明に基づく送風機型冷却ユニットを示すものである。

【図５】 本発明に基づくしぶきよけ保護カバーの詳細な構造を示すものである。

【図６】 リング形状のしぶきよけ保護カバーを示すものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 5/02 Ｈ０５Ｋ 5/02 Ｌ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，Ｇ Ｈ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，Ｚ Ｗ (72)発明者 ガーゼ，アルフレット ドイツ連邦共和国，デー−82024 タウフ キルヘン，ベステルハメルベーク 10 Ｆターム(参考） 3L044 AA04 BA06 CA13 DA01 FA03 4D019 AA02 BA13 BB08 BC13 BD01 CA02 CA03 CB01 CB04 4E360 AB08 AB12 AB31 BA08 BD05 EA12 ED02 ED27 FA08 GA22 GA24 GA29 GB99 GC08 5E322 BA01 BA05 BB03 BC01 EA03 FA09

Claims (33)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構成部品（７）のための送風機型冷却ユニット（１０）の空
   気通過開口部（１１、１２）をカバーするための保護カバー（１）であって、 保護カバー（１）が、０．５〜２０μｍの孔の大きさを有する水密の多孔質材
   料（３ａ）を含んで成る、保護カバー。
2. 【請求項２】 材料（３ａ）が難燃性である、請求項１に記載のカバー。
3. 【請求項３】 カバーは、送風機型冷却ユニット（１０）の空気通過開口部
   （１１、１２）の中または前に取り付けるための、材料（３ａ）を包囲するフレ
   ーム（２）を有しており、かつ材料（３ａ）がこのフレーム（２）内に配置され
   ている、請求項１または２に記載のカバー。
4. 【請求項４】 材料（３ａ）はフレーム内に平面的に配置されている、請求
   項３に記載のカバー。
5. 【請求項５】 材料（３ａ）は、材料前側（３ｖ）と材料後ろ側（３ｒ）と
   を有しており、かつ交互に材料前側と材料後ろ側が互いに対向し、かつ空気流入
   ないしは空気流出のために開放した折り畳みを形成するように、それ自体折り畳
   まれている、請求項３に記載のカバー。
6. 【請求項６】 保護カバーが、ラウンドフィルタの形式に従ってパトローネ
   形状で形成されている、請求項５に記載のカバー。
7. 【請求項７】 材料（３ａ）の側方領域は、流し込み材料（４）によって、
   材料（３ａ）と包囲するフレーム（２）との間に気密のシールが生じるように、
   フレーム（２）と結合されている、請求項３から６のいずれか１項に記載のカバ
   ー。
8. 【請求項８】 流し込み材料（４）は、シリコーン、ポリウレタン、ポリ塩
   化ビニル、エポキシ樹脂、プラスチック接着剤およびプラスチゾルからなるプラ
   スチックのグループから選択される、請求項７に記載のカバー。
9. 【請求項９】 材料後ろ側（３ｒ）に、支持材料（３ｂ）が設けられている
   、請求項１から８のいずれか１項に記載のカバー。
10. 【請求項１０】 さらに材料前側（３ｖ）に、支持材料（３ｃ）が設けられ
    ている、請求項９に記載のカバー。
11. 【請求項１１】 支持材料（３ｂ；３ｃ）は、フリース、織物、ニット、格
    子または穴あきプレートである、請求項９または１０に記載のカバー。
12. 【請求項１２】 支持材料（３ｂ；３ｃ）は、ポリエステル、ポリアミド、
    アラミド、ガラスまたはフルオルポリマーあるいはそれからなる織物である、請
    求項９から１１のいずれか１項に記載のカバー。
13. 【請求項１３】 材料後ろ側の支持材料（３ｂ）がポリエステルフリースで
    ある、請求項１２に記載のカバー。
14. 【請求項１４】 膜前側（３ｖ）の支持材料（３ｃ）が、疎油性である、請
    求項１０から１３のいずれか１項に記載のカバー。
15. 【請求項１５】 支持材料（３ｂ）と材料（３ａ）が、互いにルーズに重な
    っている、請求項９から１４のいずれか１項に記載のカバー。
16. 【請求項１６】 支持材料（３ｂ）と材料（３ａ）が積層（３）を形成する
    、請求項９から１４のいずれか１項に記載のカバー。
17. 【請求項１７】 材料（３ａ）は、５〜１０μｍの孔の大きさを有する、請
    求項１から１６のいずれか１項に記載のカバー。
18. 【請求項１８】 保護カバー（３ａ）は、少なくとも２００ｍ³／ｈの空気
    通過量を許可する、請求項１から１７のいずれか１項に記載のカバー。
19. 【請求項１９】 材料（３ａ）は、少なくとも０．２ｂａｒの浸水圧に耐え
    る、請求項１から１８のいずれか１項に記載のカバー。
20. 【請求項２０】 材料は、１ｂａｒを越える浸水圧に耐える、請求項１９に
    記載のカバー。
21. 【請求項２１】 材料（３ａ）は、膜である、請求項１から２０のいずれか
    １項に記載のカバー。
22. 【請求項２２】 膜が、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびテトラフルオ
    ロエチレン／（過フルオルアルキル）−ビニルエーテルコポリマー（ＰＦＡ）、
    テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレンコポリマー（ＦＥＰ）およ
    びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含むフルオルポリマーのグループ
    から選択された合成のポリマーからなる、請求項１から２１のいずれか１項に記
    載のカバー。
23. 【請求項２３】 膜が延伸膨張されたポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴ
    ＦＥ）−箔である、請求項２２に記載のカバー。
24. 【請求項２４】 材料（３ａ）は、テキスタイルの面形成物である、請求項
    １から２０のいずれか１項に記載のカバー。
25. 【請求項２５】 テキスタイルの面形成物が、織物、ニットまたはフリース
    である、請求項２４に記載のカバー。
26. 【請求項２６】 材料（３ａ）は、疎油性に形成されている、請求項１から
    ２５のいずれか１項に記載のカバー。
27. 【請求項２７】 電気的な構成素子（７）を収容するハウジング（８）と、 ハウジング（８）の少なくとも１つの空気流入開口部（１１）および少なくと
    も１つの空気流出開口部（１２）と、 空気流入開口部（１１）からハウジング（８）を通って空気流出開口部（１２
    ）へ至る空気流を発生させるための少なくとも１つのベンチレータ（６）と、 を有し、その場合に少なくとも空気流入開口部（１１）を完全にカバーするため
    の少なくとも１つの保護カバー（１）が設けられており、その場合に保護カバー
    （１）は０．５〜２０μｍの孔の大きさを有する水密の多孔性の材料（３ａ）を
    有している、送風機型冷却ユニット（１０）。
28. 【請求項２８】 保護カバー（１）が空気流入開口部（１１）へ挿入されて
    いる、請求項２７に記載の送風機型冷却ユニット。
29. 【請求項２９】 ベンチレータ（６）はハウジング（８）内で、空気流入開
    口部（１１）に対向するハウジング壁（１３）に配置されている、請求項２７ま
    たは２８に記載の送風機型冷却ユニット。
30. 【請求項３０】 ハウジング（８）は、天候の影響にさらされる立地で使用
    するための全天候ハウジングである、請求項２７から２９のいずれか１項に記載
    の送風機型冷却ユニット。
31. 【請求項３１】 保護カバー（１）の前の外側に、エラ状金属薄板（５）が
    配置されている、請求項２７から３０のいずれか１項に記載の送風機型冷却ユニ
    ット。
32. 【請求項３２】 電子的な構成素子（７）を冷却するための、請求項２７か
    ら３１のいずれか１項に記載の送風機型冷却ユニットの使用。
33. 【請求項３３】 空冷される遠隔通信ベースステーションのための、請求項
    ３２に記載の使用。