JP2008160022A - Antenna cooling structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の電子モジュールを、所定の間隔で二次元配置して実装する必要のあるアンテナ装置におけるアンテナ冷却構造に関する。 The present invention relates to an antenna cooling structure in an antenna device in which a plurality of electronic modules need to be two-dimensionally arranged and mounted at a predetermined interval.
アンテナ装置は、複数の送受信モジュールを有するアンテナユニットを、複数用いて構成されている。従って、従来のアンテナ冷却構造は、放熱板の両面にアンテナユニットを設け、また、放熱板の長手方向に複数の送受信モジュールを設け、放熱板内には冷却管を設ける構成にしている(例えば、特許文献1参照)。 The antenna device is configured by using a plurality of antenna units each having a plurality of transmission / reception modules. Accordingly, the conventional antenna cooling structure has a configuration in which antenna units are provided on both sides of the heat sink, a plurality of transmission / reception modules are provided in the longitudinal direction of the heat sink, and a cooling pipe is provided in the heat sink (for example, Patent Document 1).
このような従来のアンテナ冷却構造は、ブロック(放熱板およびアンテナユニット)単位での挿抜を可能としつつ、電子モジュール(送受信モジュール)の冷却も可能にするため、アンテナ筐体側の冷却部からセルフシールタイプのカプラ等を介して冷媒を供給する必要があった。 Such a conventional antenna cooling structure allows the electronic module (transmission / reception module) to be cooled while allowing insertion and removal in units of blocks (heat sinks and antenna units), so that the self-sealing from the cooling part on the antenna housing side. It was necessary to supply the refrigerant through a type of coupler or the like.
このため、ブロック挿抜時に、アンテナ筐体との電気インタフェースのコネクタと、冷媒インタフェースのカプラとを同時に脱着させる必要があり、挿抜のスキルを必要とし、冷媒漏れ、あるいは無理な挿抜によるコネクタ破損等のリスクをかかえていた。 For this reason, when inserting and removing the block, the connector of the electrical interface with the antenna housing and the coupler of the refrigerant interface must be removed at the same time, which requires insertion / extraction skills, refrigerant leakage, connector damage due to excessive insertion / extraction, etc. I had a risk.
また、アンテナ筐体内から複数のブロックに冷媒を分配するため、経路が複雑化し、さらに、ブロック内の流路が狭いため、循環ポンプの負荷増になるとともに、流路系統内で異物による閉塞が生じる可能性があった。 In addition, since the refrigerant is distributed from the antenna housing to the plurality of blocks, the path is complicated, and the flow path in the block is narrow, which increases the load on the circulation pump and blocks the foreign matter in the flow path system. Could have occurred.
本発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、ブロック構造部内に直接冷媒を流す必要なく、さらに、筐体冷却部とのカプラによる接続を不要として、ブロック挿抜時の信頼性を向上させ、筐体内の冷却部もシンプルな構成になるようなアンテナ冷却構造を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and it is not necessary to flow a refrigerant directly into the block structure portion, and further, connection with a housing cooling portion by a coupler is unnecessary, and reliability at the time of block insertion / extraction is improved. An object of the present invention is to obtain an antenna cooling structure that is improved and has a simple configuration for the cooling section in the housing.
本発明によるアンテナ冷却構造は、冷却対象の電子モジュールが実装されたブロックと、冷媒流路を取り囲むように設けられた筐体側冷却部とを備え、ヒートパイプを介して冷媒流路とブロックとの熱交換を行うことにより電子モジュールの冷却を行うアンテナ冷却構造であって、ヒートパイプは、一端にブロックと面接触するテーパ形状の蒸発部を有し、他端に筐体側冷却部の内部の冷媒流路と面接触する凝縮部を有する複数の筒状ヒートパイプで構成され、蒸発部が筐体側冷却部から突出し、凝縮部が冷媒流路と直接面接触するように筐体側冷却部を貫通して取り付けられ、ブロックは、筐体側冷却部から突出した蒸発部を挿入するテーパ形状の穴が設けられており、突出した蒸発部をガイドにしてテーパ形状の穴とテーパ形状の蒸発部とを勘合することにより、複数の筒状ヒートパイプを介して冷媒流路と熱交換を行うとともに、筐体側冷却部と電気的に接続されるものである。 An antenna cooling structure according to the present invention includes a block on which an electronic module to be cooled is mounted, and a housing-side cooling unit provided so as to surround the refrigerant flow path, and the refrigerant flow path and the block are connected via a heat pipe. An antenna cooling structure that cools an electronic module by exchanging heat, and the heat pipe has a taper-shaped evaporation section that is in surface contact with the block at one end, and a refrigerant inside the casing-side cooling section at the other end Consists of a plurality of cylindrical heat pipes having a condensing part in surface contact with the flow path, the evaporation part protrudes from the case side cooling part, and penetrates the case side cooling part so that the condensing part is in direct surface contact with the refrigerant flow path. The block is provided with a tapered hole for inserting the evaporation part protruding from the housing side cooling part, and the tapered hole and the tapered evaporation part are guided by the protruding evaporation part as a guide. By fitting the, performs refrigerant flow path and the heat exchange via a plurality of cylindrical heat pipes, is for electrical and casing-side cooling unit connected.
本発明によれば、複数の筒状ヒートパイプを介して冷媒流路とブロックとの熱交換を行う方式とし、蒸発部が筐体側冷却部から突出するように取り付けられた複数の筒状ヒートパイプをガイドにして、ブロックを筐体側冷却部に勘合させることで、冷却接続とともに電気的な接続も得られる構成とすることにより、ブロック構造部内に直接冷媒を流す必要なく、さらに、筐体冷却部とのカプラによる接続を不要として、ブロック挿抜時の信頼性を向上させ、筐体内の冷却部もシンプルな構成になるようなアンテナ冷却構造を得ることができる。 According to the present invention, a plurality of cylindrical heat pipes are installed so that the evaporation section protrudes from the casing-side cooling section, with heat exchange between the refrigerant flow path and the block via the plurality of cylindrical heat pipes. By connecting the block to the housing-side cooling unit using the guide as a guide, it is possible to obtain an electrical connection as well as a cooling connection. Thus, it is possible to obtain an antenna cooling structure that improves the reliability when inserting and removing the block, and that the cooling unit in the housing has a simple configuration.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1におけるアンテナ冷却構造を示す図である。図1のアンテナ冷却構造は、アンテナ筐体側の冷却部10(以下、筐体側冷却部10と称す)とブロック20とが、複数の筒状ヒートパイプ30を介して熱交換を行う構造を有している。
FIG. 1 is a diagram showing an antenna cooling structure according to
筐体側冷却部10は、冷媒流路11を取り囲むように、冷媒流路11の両側面に設けられている。また、ブロック20上には、冷却対象である複数の電子モジュール21が実装されている。また、複数の筒状ヒートパイプ30のそれぞれは、一端にブロック20と面接触するテーパ形状の蒸発部31を有し、他端に冷媒流路11と面接触する凝縮部32を有している。
The casing
そして、複数の筒状ヒートパイプ30のそれぞれは、蒸発部31が突出し、凝縮部32が冷媒流路11と直接面接触するように筐体側冷却部10を貫通して、筐体側冷却部10に取り付けられている。
Each of the plurality of
これに対して、ブロック20側には、筐体側冷却部10から突出した蒸発部31に対応するように、テーパ形状の穴が設けられている。そして、このブロック20に設けられたテーパ形状の穴と、突出したテーパ形状の蒸発部31とを勘合させることにより、ブロック20は、蒸発部31と面接触する。そして、このような面接触部の上部に相当するブロック20上の位置には、電子モジュール21が実装されており、熱交換により電子モジュール21を効果的に冷却することができる。
On the other hand, a tapered hole is provided on the
次に、本発明におけるアンテナ冷却構造のもう1つの特徴である電気的な接続方法について説明する。図2は、本発明の実施の形態1におけるアンテナ冷却構造を用いた電気的接続の説明図である。図2には、ブロック20に設けられた電気的接続用のコネクタ22が示されており、図示していないが、筐体側冷却部10側にも、これらのコネクタ22に対応する位置に電気的接続用のコネクタが設けられている。
Next, an electrical connection method, which is another feature of the antenna cooling structure of the present invention, will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram of electrical connection using the antenna cooling structure according to
本発明のアンテナ冷却構造においては、冷媒を供給するためのカプラ接続を不要とし、上述したように、突出した蒸発部31をブロック20に設けられた穴と勘合することにより、複数の筒状ヒートパイプ30を介した熱交換による冷却を可能としている。さらに、電気的接続に関しては、冷却のための蒸発部31をガイドにして、ブロック20と筐体側冷却部10とを勘合することにより、ブロック20側のコネクタ22と、筐体側冷却部10側のコネクタ(図示せず)とが勘合し、電気的接続が得られるような構成となっている。
In the antenna cooling structure of the present invention, a coupler connection for supplying a refrigerant is not necessary, and a plurality of cylindrical heats are obtained by fitting the protruding evaporation part 31 with a hole provided in the
図2に示すような構成を備えることにより、ブロック20と筐体側冷却部10との電気インタフェースのコネクタと、冷媒インタフェースのカプラとを同時に脱着させることが必要であった従来の構造を回避することができる。この結果、挿抜のスキルを必要とし、冷媒漏れ、あるいは無理な挿抜によるコネクタ破損等のリスクを有していた従来の問題を解消することができる。
By providing the configuration as shown in FIG. 2, it is possible to avoid the conventional structure in which the connector of the electrical interface between the
以上のように、実施の形態1によれば、ヒートパイプの蒸発部を筐体側冷却部から突出させて、ブロックと勘合する構成を備えることにより、直接冷媒との熱交換を可能にしている。さらに、ヒートパイプの蒸発部をテーパ形状とすることにより、接触熱抵抗を低減でき、ブロック内に直接冷媒を流さなくても、ヒートパイプの熱移送効果を有効に活用して冷却することが可能となる。 As described above, according to the first embodiment, the heat pipe can be directly exchanged with the refrigerant by providing the configuration in which the evaporation part of the heat pipe is protruded from the housing side cooling part and fitted with the block. In addition, the heat pipe's evaporation part is tapered to reduce contact thermal resistance, and it is possible to effectively utilize the heat transfer effect of the heat pipe and cool it without flowing refrigerant directly into the block. It becomes.
さらに、直接ブロック内に冷媒を流す必要がないため、ブロックと筐体側冷却部との冷媒インタフェースが不要になり、突出した蒸発部をガイドに電気インターフェースの接続だけを行えばよく、ブロック挿抜時の信頼性が大幅に向上する。 Furthermore, since there is no need to flow the refrigerant directly into the block, a refrigerant interface between the block and the housing side cooling unit is unnecessary, and only the electrical interface needs to be connected using the protruding evaporation unit as a guide. Reliability is greatly improved.
さらに、筐体側冷却部から複数のブロックに冷媒を分配して供給する必要がないため、筐体側冷却部の構成もシンプルとなり、圧力損失を低減できるので、冷媒供給側の負荷低減も可能になる。 Furthermore, since it is not necessary to distribute and supply the refrigerant from the housing side cooling unit to the plurality of blocks, the configuration of the housing side cooling unit is simplified, and pressure loss can be reduced, so that the load on the refrigerant supply side can also be reduced. .
実施の形態2.
本実施の形態2では、ブロック20と面接触するための、筒状ヒートパイプ30におけるテーパ形状の蒸発部31の具体的な形状について説明する。図3は、本発明の実施の形態2における蒸発部31の第1の具体的な形状を示す図である。図3に示した筒状ヒートパイプ30における蒸発部31は、そのテーパ形状が円錐状のテーパとして形成されている。このようなテーパ形状を有することにより、ブロック20へのはめ込みが容易になるとともに、接触熱抵抗を低減でき、ブロック20内に直接冷媒を流さなくても、筒状ヒートパイプ30の熱移送効果を有効に活用して冷却することが可能となる。
In the second embodiment, a specific shape of the tapered evaporation part 31 in the
図4は、本発明の実施の形態2における蒸発部31の第2の具体的な形状を示す図である。図4に示した筒状ヒートパイプ30における蒸発部31は、そのテーパ形状が円錐状のテーパとして形成されている上に、接触面積を増加させるための凸部31aをさらに有している。このようなテーパ形状を有することにより、ブロック20へのはめ込みが容易になるとともに、接触熱抵抗をさらに低減でき、ブロック20内に直接冷媒を流さなくても、筒状ヒートパイプ30の熱移送効果を有効に活用して冷却することが可能となる。
FIG. 4 is a diagram showing a second specific shape of the evaporation unit 31 according to
図5は、本発明の実施の形態2における蒸発部31の第3の具体的な形状を示す図である。図5に示した筒状ヒートパイプ30における蒸発部31は、そのテーパ形状が矩形状のテーパとして形成されている。このようなテーパ形状を有することにより、ブロック20へのはめ込みが容易になるとともに、接触熱抵抗を低減でき、ブロック20内に直接冷媒を流さなくても、筒状ヒートパイプ30の熱移送効果を有効に活用して冷却することが可能となる。
FIG. 5 is a diagram showing a third specific shape of the evaporation unit 31 according to
なお、図5に示した矩形状のテーパについても、図4に示したような凸部31aを設けることも可能である。また、図3〜図5では、蒸発部31のテーパ形状の具体例として、円錐状のテーパおよび矩形状のテーパについて説明したが、これらの形状に限定されるものではなく、ブロック20へのはめ込みを容易にできるテーパ形状を適用することができる。
In addition, it is also possible to provide the convex part 31a as shown in FIG. 4 also about the rectangular taper shown in FIG. 3 to 5, the conical taper and the rectangular taper have been described as specific examples of the taper shape of the evaporating portion 31, but the shape is not limited to these shapes, and is fitted into the
以上のように、実施の形態2によれば、凝縮部のテーパ形状として種々の構成を取ることが可能であり、ブロックへのはめ込みが容易になるとともに、接触熱抵抗を低減でき、ブロック内に直接冷媒を流さなくても、筒状ヒートパイプの熱移送効果を有効に活用して冷却することが可能となる。 As described above, according to the second embodiment, it is possible to take various configurations as the tapered shape of the condensing part, and it is easy to fit into the block, and the contact thermal resistance can be reduced, and the inside of the block is reduced. Even if the refrigerant is not flowed directly, it is possible to cool by effectively utilizing the heat transfer effect of the cylindrical heat pipe.
実施の形態3.
先の実施の形態1、2では、筒状ヒートパイプ30の蒸発部31およびブロック20をテーパ構造での勘合とした場合について説明した。これに対して、本実施の形態3では、凝縮部32に対して、さらにフィン構造32aを設けることで、冷却効果の向上を図る場合について説明する。
In the first and second embodiments, the case where the evaporation part 31 and the
図6は、本発明の実施の形態3における筒状ヒートパイプ30の具体的な形状を示す図である。図6に示した筒状ヒートパイプ30における凝縮部32は、冷媒流路11との接触面積を増大させて冷却効果を高めるためのフィン構造32aを有している。このような形状の筒状ヒートパイプが、筐体側冷却部10にあらかじめ取り付けられることにより、冷媒流路11との接触面積を増大させることが可能となる。
FIG. 6 is a diagram showing a specific shape of the
以上のように、実施の形態3によれば、凝縮部と冷媒流路との接触面積を増大させるフィン構造を備えることにより、筒状ヒートパイプの熱移送効果をさらに有効に活用して冷却することが可能となる。 As described above, according to the third embodiment, by providing the fin structure that increases the contact area between the condensing part and the refrigerant flow path, the heat transfer effect of the cylindrical heat pipe is further effectively utilized for cooling. It becomes possible.
10 筐体側冷却部、11 冷媒流路、20 ブロック、21 電子モジュール、22 コネクタ、30 ヒートパイプ(筒状ヒートパイプ)、31 蒸発部、31a 凸部、32 凝縮部、32a フィン構造。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ヒートパイプは、一端に前記ブロックと面接触するテーパ形状の蒸発部を有し、他端に前記筐体側冷却部の内部の前記冷媒流路と面接触する凝縮部を有する複数の筒状ヒートパイプで構成され、前記蒸発部が前記筐体側冷却部から突出し、前記凝縮部が前記冷媒流路と直接面接触するように前記筐体側冷却部を貫通して取り付けられ、
前記ブロックは、前記筐体側冷却部から突出した前記蒸発部を挿入するテーパ形状の穴が設けられており、突出した前記蒸発部をガイドにして前記テーパ形状の穴と前記テーパ形状の蒸発部とを勘合することにより、前記複数の筒状ヒートパイプを介して前記冷媒流路と熱交換を行うとともに、前記筐体側冷却部と電気的に接続される
ことを特徴とするアンテナ冷却構造。 By providing a block on which the electronic module to be cooled is mounted and a housing side cooling unit provided so as to surround the refrigerant flow path, and performing heat exchange between the refrigerant flow path and the block via a heat pipe An antenna cooling structure for cooling the electronic module,
The heat pipe includes a plurality of cylindrical heats having a tapered evaporation part in surface contact with the block at one end and a condensing part in surface contact with the refrigerant flow path inside the housing side cooling part at the other end. It is constituted by a pipe, the evaporation unit protrudes from the housing side cooling unit, and is attached through the housing side cooling unit so that the condensing unit is in direct surface contact with the refrigerant flow path,
The block is provided with a tapered hole for inserting the evaporating part protruding from the housing side cooling part, and the tapered hole and the tapered evaporating part are guided by the protruding evaporating part as a guide. The antenna cooling structure is configured to exchange heat with the refrigerant flow path through the plurality of cylindrical heat pipes and to be electrically connected to the casing-side cooling unit.
前記ヒートパイプは、前記冷媒流路との接触面積を増大させるフィン形状を前記凝縮部にさらに有することを特徴とするアンテナ冷却構造。 The antenna cooling structure according to claim 1,
The antenna cooling structure according to claim 1, wherein the heat pipe further has a fin shape in the condensing portion that increases a contact area with the refrigerant flow path.
前記ヒートパイプは、前記テーパ形状の蒸発部が円錐状のテーパとして形成されることを特徴とするアンテナ冷却構造。 The antenna cooling structure according to claim 1 or 2,
The antenna cooling structure, wherein the heat pipe has the tapered evaporation part formed as a conical taper.
前記ヒートパイプは、前記テーパ形状の蒸発部が矩形状のテーパとして形成されることを特徴とするアンテナ冷却構造。 The antenna cooling structure according to claim 1 or 2,
The antenna cooling structure, wherein the heat pipe has the tapered evaporation portion formed as a rectangular taper.
前記ヒートパイプは、前記テーパ形状の蒸発部に接触面積を増加させるための凸部をさらに備えたことを特徴とするアンテナ冷却構造。 The antenna cooling structure according to any one of claims 1 to 4,
The antenna cooling structure according to claim 1, wherein the heat pipe further includes a convex portion for increasing a contact area in the tapered evaporation portion.
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2006
- 2006-12-26 JP JP2006349887A patent/JP2008160022A/en not_active Withdrawn
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