JP2009170778A - 冷媒滴下防止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】電子モジュール挿抜作業時、配管カプラから筐体内に冷媒が滴下することを防止できる冷媒滴下防止構造を得る。
【解決手段】電子モジュール１には、配管カプラ６がその開口部を下側に向けて設置されている。電子モジュール１側端面に凹設された格納用凹部１ａに、滴下防止部１３が配管カプラ６の開口部を密閉可能なようにバネ部を用いて取り付けられている。さらに、一端が鉛直方向の上端面に突出し、他端がバネ部の付勢力に抗して滴下防止部１３を格納用凹部１ａに密着させて固定するレバー１１が設置されている。そして、レバー１１の一端が持ち上がるとレバー１１の他端による固定が解除され、バネ部の付勢により回動して配管カプラ６の開口部を密閉する。
【選択図】図１

Description

この発明は、冷却装置を備え、電子モジュールを組み込む電子機器における冷媒滴下防止構造に関するものである。

航空機等の電子機器は、内部に冷媒を循環させる冷媒循環路を備えた電子モジュールが冷媒配管の設置された筐体に組み込まれている。そして、電子モジュールの冷媒循環路と筐体の冷媒配管とを配管カプラ等で接続し、冷媒循環路に冷媒を循環させて電子モジュールを冷却する。例えば、特許文献１に開示された電子機器は、基板と基板上の発熱部品を冷却するコールドプレートとからなる電子モジュールに、配管カプラを介してホースを流れる冷媒を供給する構成であった。このような液冷方式の電子機器では、従来、エンドユーザが整備等を行うために電子モジュールを筐体から挿抜する場合、挿抜作業前に冷媒循環路内の冷媒を抜く、配管カプラを外す等の準備作業が必要となる。

航空機等の筐体実装スペース確保が困難な場所に搭載される電子機器は、電子モジュールに実装される部品のスペース確保と整備性向上の観点から、配管カプラおよび電気コネクタを電子モジュールの挿抜方向と同一方向に配置してプラグイン嵌合させることが望ましい。また、配管カプラは抜く際の冷媒のわずかな滴下を防ぐことが難しいので、配管カプラおよび電気コネクタを同一高さに設置することが望ましい。例えば、特許文献２に開示された電子機器は、電子モジュールの電気コネクタと配管カプラが同一方向かつ同一高さに配置され、電子モジュールを水平方向に挿抜する構成であった。この構成の場合は配管カプラから冷媒が滴下しても電気コネクタに垂れ落ちる恐れがない。

また、例えば特許文献３には液冷方式にかえて、空冷方式で電子モジュールを冷却する電子機器が開示されている。この電子機器は、内部に冷却空気を循環させる通気ダクトを備えた電子モジュールを、ダクトの設置された筐体に複数組み込み、ダクトと通気ダクトとを接続して冷却空気を各電子モジュールへ送る構成であった。

特開平５−２６７８７１号公報 特開平９−２９８３７８号公報 特開平１０−２５６７６５号公報

従来の電子機器は以上のように構成されているので、配管カプラおよび電子コネクタをプラグイン構造にすると嵌合力が強くなること、および電子モジュール挿抜時は筐体をテーブル等において作業することを考慮すると、電子モジュールの挿抜は鉛直方向が望ましい。しかし、特許文献２に開示の電子機器は、電子モジュールの挿抜が水平方向であるため、電子モジュールを横向きに支えて筐体に挿入する等、挿抜しにくい構造であった。

特許文献２に開示された電子機器を、エンドユーザが電子モジュールを挿抜しやすいよう鉛直方向に設置した場合には、配管カプラから漏洩した冷媒が電気コネクタに滴下するという課題があった。なお、特許文献１に開示の電子機器は、電子モジュールを取り付けた後でエンドユーザの挿抜が想定されないため、配管カプラからの冷媒滴下は考慮されていない。また、特許文献３に開示の電子機器は、冷媒を使用しない空冷方式のため、液冷方式特有の冷媒滴下等の問題が発生する可能性はない。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、電子モジュール挿抜作業時、配管カプラから筐体内に冷媒が滴下することを防止し、内部電子部品が損傷するリスクを低減すると共に、冷媒ホース着脱作業および筐体内に滴下した冷媒の除去作業を不要とし、整備時間を短縮することができる冷媒滴下防止構造を得ることを目的とする。

この発明に係る冷媒滴下防止構造は、冷媒を通過させる冷媒流路を有する筐体と、筐体へ鉛直方向に挿抜自在に組み込まれ、冷媒流路と連通する配管カプラにより内部に冷媒を導入する電子モジュールとを備えた電子機器の冷媒滴下防止構造であって、電子モジュールは、配管カプラがその開口部を下側に向けて設置されると共に、開口部を密閉可能に設けられた滴下防止部と、滴下防止部を開放状態に係止するレバーとを備え、滴下防止部は、レバーが駆動されて係止状態が解除された場合に、開口部を密閉するものである。

この発明によれば、冷媒を通過させる冷媒流路を有する筐体と、筐体へ鉛直方向に挿抜自在に組み込まれ、冷媒流路と連通する配管カプラにより内部に冷媒を導入する電子モジュールとを備えた電子機器の冷媒滴下防止構造であって、電子モジュールは、配管カプラがその開口部を下側に向けて設置されると共に、開口部を密閉可能に設けられた滴下防止部と、滴下防止部を開放状態に係止するレバーとを備え、滴下防止部は、レバーが駆動されて係止状態が解除された場合に、開口部を密閉するようにしたので、電子モジュール挿抜作業時、配管カプラから筐体内に冷媒が滴下することを防止し、内部電子部品が損傷するリスクを低減すると共に、冷媒ホース着脱作業および筐体内に滴下した冷媒の除去作業を不要とし、整備時間を短縮することができる冷媒滴下防止構造を得ることができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る冷媒漏防止構造を備えた電子機器の断面図である。図２は、この発明の実施の形態１に係る冷媒滴下防止構造を備えた電子機器の全体構成を示す斜視図である。なお、図１は、図２に示すＡ−Ａ線による断面図である。図１および図２に示す電子機器は、筐体３に、不凍液、水等の冷媒を通過させる冷媒通路（不図示）を内部に形成した電子モジュール１が複数取り付けられている。電子モジュール１の筐体３への取り付けおよび取り外しは、筐体３の天面から挿抜して行う。

電子モジュール１は、電子モジュール１の側面に設けられ、冷媒通路の入口または出口にそれぞれ結合された配管カプラ６、配管カプラ６からの冷媒滴下を防止する滴下防止部１３、滴下防止部１３の一端と係脱可能に形成され、滴下防止部１３を開閉操作するためのレバー１１を備える。これら配管カプラ６、レバー１１および滴下防止部１３が、電子モジュール１の両側端にそれぞれ１つずつ設けられている。レバー１１は、その一端が電子モジュール１上方端面に引き出され、他端が滴下防止部１３近傍に引き出されている。また、下方端面に設けられた２つの電気コネクタ２ａと下方側面に設けられた２つの配管カプラ６は、それぞれの結合面が筐体３底面側を向くように配置されている。

電子モジュール１の両側面には、滴下防止部１３を格納する格納用凹部１ａがそれぞれ設けられている。ここでは、滴下防止部１３が格納用凹部１ａに格納された場合の位置を格納位置と呼び、図１に破線で示した、滴下防止部１３が配管カプラ６を塞いで密閉する位置を密閉位置と呼ぶ。密閉位置の滴下防止部１３は、配管カプラ６の開口部を塞ぐ。

筐体３は、その底面に設けられ、電子モジュール１の電気コネクタ２ａと結合可能な電気コネクタ２ｂ、内壁側面に沿って設けられ、冷媒が通過するホース４、ホース４の電子モジュール１側先端に設けられ、配管カプラ６と結合可能な配管カプラ５、ホース４および配管カプラ５を固定する固定部１２、底面に内壁側面に沿って形成され、冷媒を通過させる冷媒流路７を備える。これらホース４、配管カプラ５および固定部１２は、筐体３内壁の両側面にそれぞれ１つずつ設けられている。

なお、固定部１２は、各電子モジュール１取り付け位置にそれぞれ個別に設ける構成であっても、側面に沿って一体に形成する構成であってもよい。この固定部１２は冷媒流路７と一体に形成されている。

また、図２に示す筐体３の外表面には、矢印８ａで示すように外部から冷媒流路７へ冷媒を供給する冷媒供給側配管カプラ８、冷媒流路７を通過した冷媒を矢印９ａで示すように外部へ排出する冷媒排出側配管カプラ９、複数の電気コネクタ１０がそれぞれ設置されている。また、筐体３内部に図示した矢印７ａは、筐体３に配管された冷媒流路７内を通過する冷媒の流れを示している。電気コネクタ１０から供給される電源、電気信号等は、筐体３内部に設置された電気コネクタ２ｂへと供給される。

外部から供給側配管カプラ８を通じて筐体３の冷媒流路７へ供給された冷媒は、一方の配管カプラ５および配管カプラ６を介して、各電子モジュール１内部の冷媒通路へ導入され、電子モジュールを冷却する。その後、他方の配管カプラ６および配管カプラ５を介して、冷媒が冷媒流路７へ戻り、排出側配管カプラ９を通じて外部へ排出される。

図３は、この発明の実施の形態１に係る冷媒滴下防止構造を示す拡大図であり、図１に示すＢ部を拡大したものである。図３は電子モジュール１を上方へ引き抜く場合の冷媒滴下防止構造の動作を表し、滴下防止部１３は図３（ａ）に示す格納位置から図３（ｂ）を経て図３（ｃ）に示す密閉位置へ移動する。図３において図１と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。

図３に示す滴下防止部１３はバネ部１５によって電子モジュール１の格納凹部１ａ入口側に回動自在に取り付けられている。このバネ部１５は、滴下防止部１３を格納位置から密閉位置の方向に付勢する。また、滴下防止部１３には、レバー１１の先端を挿入して係止するための係止用凹部１３ａが形成されている。レバー１１は、係止用凹部１３ａと係止して、滴下防止部１３をバネ部１５の付勢に抗して格納位置に保持する。

また、吸着部１４は、滴下防止部１３が密閉位置にある時に配管カプラ６と正対する表面に、配管カプラ６の開口部と接するよう配置されている。レバー１１と係止用凹部１３ａとの係止解除によって滴下防止部１３が密閉位置にある時、吸着部１４は配管カプラ６の開口部に密着し、配管カプラ６から冷媒が漏洩した場合にその冷媒を吸収する。本実施の形態では冷媒に不凍液を用いているため、吸着部１４は漏洩した不凍液を吸水する。

以下に、図３を用いて冷媒滴下防止構造の動作を説明する。図３（ａ）において、滴下防止部１３はレバー１１の先端に係止されて、格納位置にある。この状態から電子モジュール１を矢印１６が示す方向に引き抜くことにより、電気コネクタ２ａと電気コネクタ２ｂとの結合および配管カプラ５と配管カプラ６との結合がそれぞれ外れ、電子モジュール１を筐体３から取り外すことができる。この時、電子モジュール１の上方端面に突出しているレバー１１を矢印１７が示す方向に引き上げることにより、レバー１１先端と係止用凹部１３ａの係止が解除される。

すると図３（ｂ）に示すように、バネ部１５の付勢力によって、滴下防止部１３が格納位置から密閉位置の方向へ移動し、筐体３に設置された配管カプラ５に掛止された状態となる。電子モジュール１を矢印１６が示す方向にさらに引き抜くことにより、図３（ｃ）に示すように配管カプラ５との掛止が外れ、滴下防止部１３がバネ部１５に付勢されて跳ね上がり、密閉位置へ移動する。そして滴下防止部１３が配管カプラ６の開口部に密着して、開口部を塞ぐ。

配管カプラ５との結合が解かれた配管カプラ６から冷媒が漏洩する場合があるが、配管カプラ６を滴下防止部１３が塞いだ後は、吸着部１４が冷媒を吸収するため、筐体３内部に設けられた電気コネクタ２ｂ等の電子部品に冷媒が滴下することを確実に防止できる。これにより、筐体３内部の電子部品が損傷するリスクを低減できる。さらに、滴下した冷媒を拭く等の除去作業が不要となるので、電子機器整備時の電子モジュール１の挿抜作業にかかる時間を短縮することができる。

電子モジュール１を筐体３に取り付ける場合は、レバー１１を矢印１７とは反対の方向に押し下げて、レバー１１の先端と滴下防止部１３の係止用凹部１３ａとを係止させる。そして滴下防止部１３を格納用凹部１ａに格納させた状態で、電子モジュール１を取り付ける。

以上のように、実施の形態１によれば、電子モジュール１は、配管カプラ６がその開口部を下側に向けて設置されると共に、開口部を密閉可能に設けられた滴下防止部１３と、滴下防止部１３を開放状態に係止するレバー１１とを備え、滴下防止部１３は、レバー１１が駆動されて係止状態が解除された場合に、開口部を密閉するように構成した。さらに、滴下防止部１３は、配管カプラ６の開口部と正対する位置に、配管カプラ６から滴下する冷媒を吸収する吸着部１４を備えるようにした。そのため、電子モジュール１挿抜時、配管カプラ６の開口部から冷媒が漏洩することを防止すると共に、漏洩した場合の冷媒を吸着材１４が吸収して筐体３に滴下することを防止可能な冷媒滴下防止構造を得ることができる。これにより、内部電子部品が損傷するリスクを低減すると共に、冷媒ホース着脱作業および筐体内に滴下した冷媒の除去作業が不要となり、電子機器の整備時間を短縮することができる。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、ユーザがレバー１１を操作して滴下防止部１３を作動させる冷媒滴下防止構造とした。本実施の形態２は、レバー１１を操作する工程を廃し、電子モジュール１を筐体３から引き抜く際に、滴下防止部１３が自動的に作動する冷媒滴下防止構造とする。

図４は、この発明の実施の形態２に係る冷媒滴下防止構造を示す拡大図である。本実施の形態２における電子機器は、図１に示した電子機器からレバー１１を廃し、図３の冷媒滴下防止構造にかえて図４の冷媒滴下防止構造を備える。図４において図３と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。

図４に示す電子モジュール１側面における、固定部１２が設置された高さ位置と略同一の高さ位置に、バネ部１９を取り付けるための取付用凹部１ｂが形成されている。滴下防止部１８は、バネ部１９によって電子モジュール１側面に取り付けられている。電子モジュール１が筐体３に取り付けられている時には、滴下防止部１８の一端が筐体３側に設置された配管カプラ５および固定部１２に掛止される。そのため、バネ部１９の付勢に抗して、滴下防止部１８は図４（ａ）に示すように電子モジュール１側面に沿って隣接する状態で、電子モジュール１と筐体３の固定部１２との隙間に格納される。この時の滴下防止部１８の位置を格納位置と呼ぶ。また、図４（ｃ）に示すように、バネ部１９の付勢力によって滴下防止部１８が電子モジュール１を引き抜く方向１６と直交すると共に、開口部直下に移動したその位置を遮断位置と呼ぶ。滴下防止部１８は、電子モジュール１が矢印１６の示す方向へ引き抜かれる際に、図４（ａ）に示す格納位置から図４（ｂ）を経て図４（ｃ）に示す遮断位置へ移動する。

以下に、図４を用いて冷媒滴下防止構造の動作を説明する。まず、図４（ａ）において、電子モジュール１が矢印１６の示す方向に引き抜かれることにより、配管カプラ５と配管カプラ６との結合が外れる。すると図４（ｂ）に示すように、滴下防止部１８は、電子モジュール１と共に矢印１６方向へ移動するに従い配管カプラ５との掛止が徐々に外れていくため、バネ部１９の付勢力によって格納位置から遮断位置の方向へ移動する。

そして、図３（ｃ）に示すように、滴下防止部１８が配管カプラ６の開口部の下方に移動することにより、配管カプラ６から漏洩した冷媒が筐体３内部へ滴下することを遮る。また、吸着部１４は、滴下防止部１８が遮断位置にある時に配管カプラ６に正対する表面の、配管カプラ６開口部の直下に配置され、配管カプラ６から冷媒が漏洩した場合にその冷媒を吸収する。

以上のように、実施の形態２によれば、電子モジュール１は、配管カプラ６がその開口部を下側に向けて設置されると共に、配管カプラ６と冷媒流路７に連通する配管カプラ５との結合状態が解除された場合に、開口部の下側へ移動する滴下防止部１８を備えるように構成した。さらに、滴下防止部１８は、配管カプラ６の開口部と正対する位置に、配管カプラ６から滴下する冷媒を吸収する吸着部１４を備えるようにした。そのため、電子モジュール１挿抜時、配管カプラ６から漏洩した冷媒を吸着材１４が吸収して、筐体３への滴下を防止することができる冷媒滴下防止構造を得ることができる。これにより、内部電子部品が損傷するリスクを低減すると共に、冷媒ホース着脱作業および筐体内に滴下した冷媒の除去作業が不要となり、電子機器の整備時間を短縮することができる。

実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３に係る冷媒滴下防止構造を備えた電子機器の断面図である。図５において図１と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。図５に示す電子モジュール１は、下方端面に設けられた２つの電気コネクタ２ａ、筐体３内部に設けられたスリーブ部１８を収納する切欠き部１９、切欠き部１９によって仕切られ、内部に冷媒通路の一部が通る連結部２０、連結部２０の筐体３側先端に設けられ、冷媒通路の入口または出口にそれぞれ結合された配管カプラ６を備える。これら配管カプラ６、切欠き部１９および連結部２０が、電子モジュール１の両側端にそれぞれ１つずつ設けられている。

筐体３は、電子モジュール１の電気コネクタ２ａと結合可能な電気コネクタ２ｂ、内壁側面に沿って設けられ、冷媒が通過するホース４、ホース４の電子モジュール１側先端に設けられ、配管カプラ６と結合可能な配管カプラ５、ホース４および配管カプラ５を固定する固定部１２、配管カプラ５および電子モジュール１の連結部２０の外周を囲むように固定部１２上方に延設されたスリーブ部１８を備える。スリーブ部１８は筐体３天面近傍まで延設する。電子モジュール１が筐体３に取り付けられている時、スリーブ部１８の一部が電子モジュール１の切欠き部１９に係止されて、連結部２０および配管カプラ６がスリーブ部１８に包囲される。これらホース４、配管カプラ５、固定部１２およびスリーブ部１８は、筐体３内壁の両側面にそれぞれ１つずつ設けられている。

なお、固定部１２は、各電子モジュール１取り付け位置にそれぞれ個別に設ける構成であっても、側面に沿って一体に形成する構成であってもよい。固定部１２を個別に設ける構成の場合、スリーブ部１８は連結部２０の外周を囲むように各固定部１２上方に延設すればよい。また、固定部１２を側面に沿って一体に形成する構成の場合には、スリーブ部１８は２枚の板部材を用いて、その１枚を筐体３内壁に沿って隣接するように固定部１２上方に延説し、これに平行させて、もう１枚を電子モジュール１の切欠き部１９に収まるように固定部１２上方に延設すればよい。

電子モジュール１を筐体３から上方へ引き抜く場合に、固定部１２およびスリーブ部１８が、電気コネクタ２ｂ等の電子部品が設置されている筐体３内部と冷媒が漏洩する可能性のある配管カプラ５，６との間を仕切る。電子モジュール１挿抜中に配管カプラ６から冷媒が漏洩したとしても、スリーブ部１８によって仕切られた筐体３内部には滴下せず、スリーブ部１８内部にのみ滴下する。これにより、筐体３内部の電子部品が損傷するリスクを低減できる。

さらに、固定部１２を設置する高さ位置を、筐体３の天面近傍とすれば、ユーザがスリーブ部１８内部に滴下した冷媒を拭き取る等の除去作業を行うことができる。

以上のように、実施の形態３によれば、電子モジュール１は、配管カプラ６がその開口部を下側に向けて設置され、筐体３は、電子モジュール１が挿抜されるときに配管カプラ６の外周を囲う高さを有するスリーブ部１８を備えるように構成した。そのため、電子モジュール１挿抜時、配管カプラ６の開口部から冷媒が漏洩した場合にも、スリーブ部１８によって冷媒の筐体３内部への滴下を防止することができる冷媒滴下防止構造を得ることができる。これにより、内部電子部品が損傷するリスクを低減すると共に、冷媒ホース着脱作業が不要となり、電子機器の整備時間を短縮することができる。

この発明の実施の形態１に係る冷媒滴下防止構造を備えた電子機器の断面図である。 この発明の実施の形態１に係る冷媒滴下防止構造を備えた電子機器の全体構成を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る冷媒滴下防止構造を示す拡大図である。 この発明の実施の形態２に係る冷媒滴下防止構造を示す拡大図である。 この発明の実施の形態３に係る冷媒滴下防止構造を備えた電子機器の断面図である。

符号の説明

１ 電子モジュール、１ａ 格納用凹部、１ｂ 取付用凹部、２ａ，２ｂ，１０ 電気コネクタ、３ 筐体、４ ホース、５，６ 配管カプラ、７ 冷媒流路、７ａ 冷媒通過方向、８ 供給側配管カプラ、８ａ 冷媒供給方向、９ 排出側配管カプラ、９ａ 冷媒排出方向、１１ レバー、１２ 固定部、１３，１８ 滴下防止部、１３ａ 係止用凹部、１４ 吸着部、１５，１９ バネ部、１６ 電子モジュール引き抜き方向、１７ レバー引き上げ方向、１８ スリーブ部、１９ 切欠き部、２０ 連結部。

Claims (4)

1. 冷媒を通過させる冷媒流路を有する筐体と、当該筐体へ鉛直方向に挿抜自在に組み込まれ、当該冷媒流路と連通する配管カプラにより内部に前記冷媒を導入する電子モジュールとを備えた電子機器の冷媒滴下防止構造であって、
   前記電子モジュールは、
   前記配管カプラがその開口部を下側に向けて設置されると共に、
   前記開口部を密閉可能に設けられた滴下防止部と、
   前記滴下防止部を開放状態に係止するレバーとを備え、
   前記滴下防止部は、前記レバーが駆動されて係止状態が解除された場合に、前記開口部を密閉することを特徴とする冷媒滴下防止構造。
2. 冷媒を通過させる冷媒流路を有する筐体と、当該筐体へ鉛直方向に挿抜自在に組み込まれ、当該冷媒流路と連通する配管カプラにより内部に前記冷媒を導入する電子モジュールとを備えた電子機器の冷媒滴下防止構造であって、
   前記電子モジュールは、
   前記配管カプラがその開口部を下側に向けて設置されると共に、
   前記配管カプラと前記冷媒流路との結合状態が解除された場合に、前記開口部の下側へ移動する滴下防止部を備えたことを特徴とする冷媒滴下防止構造。
3. 滴下防止部は、配管カプラの開口部と正対する位置に、当該配管カプラから滴下する冷媒を吸収する吸着部を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の冷媒滴下防止構造。
4. 冷媒を通過させる冷媒流路を有する筐体と、当該筐体へ鉛直方向に挿抜自在に組み込まれ、当該冷媒流路と連通する配管カプラにより内部に前記冷媒を導入する電子モジュールとを備えた電子機器の冷媒滴下防止構造であって、
   前記電子モジュールは、前記配管カプラがその開口部を下側に向けて設置され、
   前記筐体は、前記電子モジュールが挿抜されるときに前記配管カプラの外周を囲う高さを有するスリーブ部を備えたことを特徴とする冷媒滴下防止構造。

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